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使用OPA189的可變電容器實際實現方案

電子設計 ? 來源:EDN ? 作者: GHEORGHE PLASOIANU ? 2021-04-17 12:31 ? 次閱讀

電子可變電容器,無論是用于T&M還是用于終端電路,通常最大電容為幾百皮法拉,并且調節范圍有限。該設計思想展示了一個寬范圍,可變,高價值的電容器。

pIYBAGB6Y5OAYhn0AAEb4-0bFoI517.png

圖1 虛線框中的電路說明了可變電容器拓撲。

以下是相關的方程式:

o4YBAGB6Y6aAfMQlAAJEyGrjvUo678.png

o4YBAGB6Y7iAHmRVAAFWP0Z5Z-c295.png

圖2可變電容器的實際實現。后面將討論Verr塊。

我使用OPA189的原因是它的電量非常低

o4YBAGB6Y8aAPMkDAACF04jlXyU341.png

偏置電壓,以及OPA633的高輸出電流

使用原理圖中顯示的值:

ki= 1

kd= C1×(P1 + R7)

改變電位計的值,我們得到100 nF到4.8 μF的電容。

pIYBAGB6Y9iAJn36AACxNRJ7LtQ589.png

圖3P1 = 3.2kΩ的仿真結果。

o4YBAGB6Y_yAGVOVAALWj6AvVqU685.png

圖4Ic和Vc的實際波形。

作為進一步的測試,我在Vc和地面之間連接了一個2.2 mH的線圈。電路以1.87 kHz的頻率振鈴,這與預期非常吻合。

pIYBAGB6ZAuAeEKKAAKexdbcMtA995.png

圖5:2.2 mH和3.3 μF的振鈴(1.87 kHz)。

運算放大器共模抑制的影響

考慮到由于R3-R6和R8-R11中的不匹配而導致的U1和U3輸出處的誤差源,我們得到:

pIYBAGB6ZB-AR3fjAAHaQcESueE234.png

由于分母的值很高,因此我們可以忽略第二項。

但是,由于U1的CMRR導致的錯誤不能忽略。U1的差分輸入電壓很小(Vc-Vo),而公共輸入電壓很高,即Vc。

由于電阻器不匹配而引起的CMRR為:

o4YBAGB6ZCyAZOTMAABU2EDFpp8820.png

其中,Gd是差分增益。

對于R3-R6使用0.1%的電阻,CMRR將為54 dB。

Gheorghe Plasoianu擁有布加勒斯特理工學院的電氣工程碩士學位。

參考

凌力爾特公司Linear Technology)設計說明1023:精密匹配電阻器自動改善差分放大器CMRR –原理圖

編輯:hfy

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