電容倍增器基于運放

現(xiàn)代電子技術(shù)突飛猛進的一個重要方面是集成電路技術(shù)的日新月異。就目前的水平而言，要在集成電路中制作大容量的電容比較困難。

同時，容量越大，占用芯片的面積也越大。但是，便攜設(shè)備、手持儀表等電子系統(tǒng)微型化需要集成大容量電容。

利用電流傳輸器的阻抗變換作用，可使小容量的電容等效變換為較大容量的浮地電容。盡管這樣增加了一些有源器件，但這正好可以發(fā)揮集成電路自身的優(yōu)勢，克服難以集成大容量電容的劣勢。

把這種有源浮地電容倍增器應(yīng)用于開關(guān)電容DC—DC變換器，可為它的全單片集成提供一種新方法。

電容倍增器基于三極管

該電路的等效電容相當(dāng)于C1的電容乘以三極管的電流增益(β)，效果相當(dāng)于電容容量被三極管放大了β倍。

R1 與C1 是能過濾V_S紋波的低通濾波器。 R1 不僅為C1提供充電電流，而且為三極管提供基極電流。R2是該電路的等效負(fù)載（暫時我們認(rèn)為這是一個純阻性負(fù)載）。

假如沒有三極管Q, 那么R2 就是電容C1最直接的負(fù)載，想要抑制紋波，C1必須非常非常大才可以扛得住R2吸走的電流。現(xiàn)在有了這個三極管Q, 那么負(fù)載從C1上吸走的電流就被巧妙地縮小了 β倍，換一句話來講，就是 C1 的電容對于特定負(fù)載被放大了 β倍。

注意這不是一個穩(wěn)壓電路，因為輸出電壓會由輸入電壓 V_S的變化而變化。輸出電壓會比三極管基極電壓低約0.65V,在帶負(fù)載時能比V_S 低 2–3 V。 如果R1和C1的值足夠大，輸出紋波能夠降低到幾乎可以忽略不計的水平。但是輸出上升沿會變緩，具體表現(xiàn)在從零電壓上升到工作電壓時會變得十分緩慢 （尤其是帶負(fù)載時）。

這是由于R1和C1很大的時間常數(shù)引起的。

電容倍增器基于運放

這里，電容 C1的容量被增大了R1 / R2倍。

等效電容C = C1 * R1 / R2。

電容倍增器其實是一個虛擬電容，不過體積可以做的比同樣大小的真電容更小。有了電容倍增器，有很多好處，不僅替代了很多需要使用大電容的場合，而且像只用模擬電路設(shè)計超低頻濾波器、長延時電路也成為可能。

而用真的電容去做這些是很困難的，往往體積龐大，而且巨大容量的電容難以買到。

另外在需要低噪聲直流供電的場合，可以用它當(dāng)一個巨大的濾波電容，尤其是在帶負(fù)載時能很好的抑制紋波噪聲。