電容是怎麼放大電壓的?

2020-12-04 韋引輝

對於電容這個元件我認為它的作用類似與水桶,它具有儲存物質的作用。我們所用的水桶可用於存儲水,而電容器只不過用於存儲電荷罷了。電容器雖然在只能夠存儲電荷,但是它在電路中可謂是「一個活躍分子」,在很多地方都能發揮到獨特的作用,比如電風扇的啟動需要電容來完成、要改善電路中的用電質量和提高電氣設備的用電效率可用電容來改善和提高設備的功率因數、三相電機的制動也可以用電容來完成,甚至電容在傳感器技術裡面都會用到的,比如我們常用的話筒就是用電容式傳感器製作的,我們叫它是「電容式」話筒。

另一方面,它在電子電路中的作用則更多了,比如延時是通過充電和放電的過程的大的、耦合、旁路、濾波以及在振蕩電路中也會用到電容,至於題目所講的電容放大作用,我認為可能是這位朋友對電容的特性不是很了解,才提出了這個問題。其實電容在電路中是無法放大電壓的,但是它對電壓的提升則到由一定的幫助,下面我們來談談它是如何幫助電路提升電壓的吧。電子電路中的自舉電容可以提升一定的電壓對於自舉電容使用比較多的場合在功率放大電路中,在電路中增加了兩個元件,一個是電阻R,另一個就是電容C2了,電容C2一般容量取大些好,比如100微法等。

這樣使輸出電壓得到相應地提高。自舉電容C2主要是根據電容兩端的電壓不能突變,因此這個電容也是一個充電和放電的過程而產生電壓自舉作用的。自舉電路的電壓就是電路輸入的電壓加上電容上的電壓,起到升壓的作用自舉電路也叫升壓電路,使電容放電電壓和電源電壓進行疊加,從而使電壓升高。自舉電路一般在OTL電路中使用的比較普遍,加了自舉電容後總的電壓增益就會大大提高,增加了輸出的動態範圍。電容在倍壓電路中也可以提升電壓在一些電子電路場合,有時候需要比較高的直流電壓,但是要求電流比較小,這時候我們就可以通過若干個二極體和若干個電容形成一個倍壓整流電路來提升電路的輸出電壓。

例如我們日常用的電滅蚊拍電路就是這樣製作的。如下圖就是一個電蚊拍倍壓電路圖簡單的工作原理圖,當在加電的瞬間,當變壓器的輸出端處於正半周期時,也就是變壓器二次繞組上端為正的時候,二極體D1是通的,D2是不通的。這時U2開始向電容C1充電,此時電容C1上的電壓是右是正的左邊是負的,這時電容C1兩端的電壓可以達到根號下2倍的U2。當變壓器副邊U2處於負半周的時候,變壓器副邊繞組處於下正上負的階段,這時二極體D1是不通的,D2是通的。這時電壓U2和電容C1上的電壓開始向C2充電,這時電容C2上的極性為右邊是正的左邊是負的,這時電容上的輸出最高電壓是2倍根號2的U2。

由此可見電容在倍壓電路中可以提高輸出電壓的這樣電容C2上充滿的電壓與高頻變壓器和C1上的電壓疊加在一起後就會得到很高的電壓了。如果是4個二極體和四個電容就可以得到4倍的根號2的輸出直流電壓了。電路中的濾波電壓可以抬升一定的輸出電壓我們以單相半波整流中的濾波電路為例子,當UA的電壓大於UM的電壓的時候,整流二極體VD就會導通,就開始向電容C充電了,這時候M點的電位就會隨著電容的充電而升高了,當U2處於負半周時VD就不導通了,這時電容開始放電,由於放電的速度比較慢,此時U2又處於正半周二極體又開始導通對電容C充電了,就這樣不斷循環地進行著。

這樣就會使負載兩端得到一個比較高的電壓。根據計算在半波整理電路中加了濾波電容的話它的輸出電壓大約是1.1U2,如果是橋式整流電路加上濾波電容,那麼輸出的電壓為1.2U2由此可見加上濾波電容不但使輸出電壓波形平滑度改善了,而且也相應地提高了輸出電壓。

相關焦點

  • 電壓放大器工作原理_電壓放大器的特點
    電壓放大器(VoltageAmplifier)是提高信號電壓的裝置。如果Rb接在c-b之間,形成電壓負反饋,穩定工作點,如圖3(c)所示。通常在畫電路圖時,因為直流電源VCC許多地方公用,一般可以不畫,標VCC即可,如(c)所示。 需要放大的小電壓信號是如何輸入而不影響放大器的直流偏置呢?可以在基極串入一個電容C1,如圖4所示,C1稱作「輸入耦合電容」。電容的一個重要特性就是「隔直通交」,它能隔斷直流,但允許交流通過。
  • 電荷放大器和電壓放大器各有何特點
    而通過適配電荷放大器就將此微弱電荷變換成與其成正比的電壓,並將高輸出阻抗變為低輸出阻抗。Ca配接傳感器自身電容一般為數千pF,1/2RaCa決定傳感器低頻下限。   下圖為電荷放大器原理圖。;Ci是電荷放大器的輸入電容,Qi 是此時充到Ci 中的電荷,Gi 是放大器的輸入電導;Ud 是此時在運算放大器反相輸入端上產生的差動電壓;Cf 是電荷放大器的反饋電容,作用到Cf 兩端的電壓是Ud 和輸出電壓U0 的差值,Qf 是此時充入Cf 的電荷,Gf 是放大器的反饋電導;運算放大器的開環係數為A,由於電壓是反向輸入,所以:   U0=-A×Ud   因此作用在Cf
  • 射頻E類功率放大器並聯電容技術
    在E類功率放大電路中,並聯電容的作用十分重要,它主要用來保證在電晶體截止的時間裡,使集電極電壓保持十分低的一個值,直到集電極電流減小到零為止。集電極電壓的延遲上升,是E類功率放大器高效率工作的必要條件。因此E類功率放大器並 聯電容的研究成為國內外的熱點問題。
  • 詳解雙管電壓放大電路
    採用兩隻電晶體可以構成雙管電壓放大單元,電路如圖4-10所示,電晶體VT 1 、VT 2 之間為直接耦合,沒有耦合電容。雙管電壓放大電路的主要特點是電壓增益高、工作點穩定度高、偏置電阻無須調整和電路較為簡單。
  • 運算放大器的偏置電壓設置技巧分享
    有的網 友建議用參考電壓源,理由是精度高,此外還能提供較低的交流旁路,有的網友建議用電阻,理由是成本低而且方便,對此,張世龍沒有特別指出用何種方式,只是 強調雙電源」   一、運算放大器的偏置設置   在雙電源運放在接成單電源電路時,工程師在偏置電壓的設置方面會遇到一些兩難選擇,比如作為偏置的直流電壓是用電阻分壓好還是接參考電壓源好?
  • 用於電壓反饋放大器的SPICE運算放大器宏模型的開發
    一個電壓反饋放大器[1]電阻、電容、電感器和電壓/電流控制源等線性元件的仿真遠遠快於有源元件(active element),並可用來提供極點、零點和任意增益。採用DC模型,可以用一個電壓控制電壓源作放大器
  • 電子管放大電路中陰極電容的作用和選擇
    用膽機勁爆一下下面是一張電子管6N11的放大原理圖:6N11電子管放大原理圖畫圈的電容就是陰極電容又叫做陰極旁路電容。陰極電容的作用主要有兩方面:第一個作用是通過電容儲能來穩定陰極電阻兩端的電壓,而使得柵極獲得的自給負偏壓穩定。這就和整流電路裡的電容作用差不多了,當電路中流過陰極電阻的電流產生波動的時候,勢必會造成陰極電阻上端電壓也隨著波動,此時並接在陰極兩端的電容就會通過充放電過程穩定這個電壓。
  • 使用了可變電導放大器的電壓控制放大器(VCA)
    控制放大器(VCA)因可用外部直流電壓調節其放大倍數,所以除作普通放大倍數可變的電路用外,還可用作AGC放大器的放大倍數可變部件以及低頻振幅調製電路等。本電路則採用可變GM型OP放大器,靠外電壓使互導發生變化,從而實現VCA。電路工作原理CA3080是一種被稱為OTA的IC它是一種差動輸入/電流輸出型的OP放大器。
  • 電流,電壓,電阻,電容和電感
    但是由於這個定義太過於抽象,一些想像力不是很好的學生可能無法清楚地理解;下面以水流做比喻,假設我們把正電荷或者負電荷(如電子)放大到水分子那麼大,那麼當有誰從水管裡流過時,此時就形成了電流;但是實際情況下沒那麼誇張,電子在導線中的流動速度是以光速進行的!***電壓***
  • 一種直接測量運算放大器輸入差分電容的方法
    輸入電容可能會成為高阻抗和高頻運算放大器(op amp)應用的一個主要規格。值得注意的是,當光電二極體的結電容較小時,運算放大器的輸入電容會成為噪聲和帶寬問題的主導因素。運算放大器的輸入電容和反饋電阻在放大器的響應中產生一個極點,從而影響穩定性並增加較高頻率下的噪聲增益。
  • 電容在電路中各種作用
    你只需檢測電容兩端電壓就能實現延時。如充電,開始時,電容兩端電壓為零,隨著充電時間延長,電壓逐漸上升到你設定的電壓就能控制電路的開關。當然,也可反過來利用放電。延時時間與電容容量、電容漏電,充電電阻,及電壓有關,有時還要把負載電阻考慮進去。I、阻容耦合,是利用電容的通交隔直特性,防止前、後級之間的直流成分引起串擾,造成工作點的不穩定。
  • 安規電容壞了怎麼測量_安規電容壞了的表現
    打開APP 安規電容壞了怎麼測量_安規電容壞了的表現 發表於 2019-06-28 14:17:29   安規電容壞了怎麼測量   一:固定安規電容的檢測   1、 檢測10pF以下的小電容   因10pF以下的固定安規電容容量太小,用萬用表進行測量,只能定性的檢查其是否有漏電,內部短路或擊穿現象。
  • 濾波電容怎麼接入電路?接線圖詳解
    打開APP 濾波電容怎麼接入電路?接線圖詳解 發表於 2017-11-27 18:27:59   濾波電容的作用簡單講是使濾波後輸出的電壓為穩定的直流電壓,其工作原理是整流電壓高於電容電壓時電容充電,當整流電壓低於電容電壓時電容放電
  • 電容基本參數之電壓
    電解電容工作在遠低於額定工作電壓時,由於不能得到有效的足以維持電極跟電解液之間的退極化作用,會導致電解電容的極化而降低漣波電流,增大ESR,從而提早老化.但是這個說法的前提是「遠低於額定工作電壓」,綜合一些長期的實踐經驗來看,選取額定工作電壓標稱值的2/3左右為正常工作電壓,是比較合理的。
  • 介紹電容與電壓電流的關係
    1、電容元件的定義:兩片靠得很近,相互平行且大小相同的金屬板A、B,中間隔以絕緣介質就構成了一個平行板電容器。電容器一個極板上儲存的電量q與電容器兩端電壓u的比值稱為電容器的電容量,用符號C表示。因此當電壓u的單位為伏特(V),電量q的單位為庫侖(C)時,則電容量C的單位為法拉,符號為(F)。
  • 注意:大型電容特別是電解質與鉭質電容可能有極大的洩漏電流!
    最近,一位客戶在TI E2E 社區的高精度放大器論壇提出了令人費解的電路工作情況問題:其電路使用一款運算放大器在極低頻率下放大擴音器輸出。他採用大型 (47 μF) AC 耦合電容及高輸入阻抗 (100 kΩ) 為其測量獲得低轉角頻率。遺憾的是,運算放大器輸出端出現了幾乎 1 伏特的大量 DC 失調。這是怎麼回事?
  • 什麼是電壓跟隨器?電壓跟隨器是如何實現跟隨電壓的?
    因為,電壓放大器的輸入阻抗一般比較高,通常在幾千歐到幾十千歐,如果後級的輸入阻抗比較小,那麼信號就會有相當的部分損耗在前級的輸出電阻中。在這個時候,就需要電壓跟隨器進行緩衝。起到承上啟下的作用。電壓跟隨器還可以提高輸入阻抗,可以大幅度減小輸入電容的大小,為應用高品質的電容提供保證。運放,是運算放大器的簡稱。
  • 電容在電路中各種作用的基本常識
    在充電過程中,電壓是慢慢的上升的,放電反之。你只需檢測電容兩端電壓就能實現延時。如充電,開始時,電容兩端電壓為零,隨著充電時間延長,電壓逐漸上升到你設定的電壓就能控制電路的開關。當然,也可反過來利用放電。延時時間與電容容量、電容漏電,充電電阻,及電壓有關,有時還要把負載電阻考慮進去。I、阻容耦合,是利用電容的通交隔直特性,防止前、後級之間的直流成分引起串擾,造成工作點的不穩定。
  • 用於Sigma-Delta調製器的低電壓跨導運算放大器
    這裡設計了一種適用於高階單環Sigma-Delta調製器的全差分摺疊式共源共柵跨導運算放大器。該跨導運算放大器採用經典的摺疊式共源共柵結構。帶有一個開關電容共模反饋電路。運算放大器使用SIMC O.18μm CMOS混合信號工藝設計,使用Spectre對電路進行整體仿真,仿真結果表明,負載電容為5 pF時,該電路直流增益可達72 dB、單位增益帶寬91.25MHz、相位裕度83.35°、壓擺率35.1 V/μs、功耗僅為1.41 mW。
  • 電容與電阻串聯時電容分得多少電壓-37
    直流電源的話,穩定後電容器兩端的電壓就等於電源電壓。