可變電容器的拓撲結(jié)構(gòu)、計算和應(yīng)用分析

無論用于測試、測量還是終端電路，電子可變電容器通常只有幾百皮法的最大電容和有限的調(diào)節(jié)范圍。然而，本設(shè)計實例卻為我們展示了一個調(diào)節(jié)范圍寬且容量大的電子可變電容器。

圖1：虛線框中的電路顯示了可變電容器拓撲結(jié)構(gòu)。

相關(guān)公式如下：

重新調(diào)整后得到：

因為ki x k ? 1，我們可以忽略1，因此：

因為分母值很大，為了簡化，我們忽略最后一項，得到：

這類似于電容器的位移電流：

圖2：可變電容器的實際實現(xiàn)。

我使用OPA189是因為它具有非常低的失調(diào)電壓，而使用OPA633是因為它具有高輸出電流。

利用原理圖中顯示的值：

改變電位計的值，我們得到100nF至4.8μF的電容。

圖3：P1 = 3.2kΩ的仿真結(jié)果。

圖4：Ic和Vc的實際波形。

作為進一步的測試，我在Vc和地之間連接了一個2.2mH的線圈。該電路以1.87kHz的頻率振蕩，與預(yù)期相符。

圖5：2.2mH和3.3μF的振鈴（1.87kHz）。

運算放大器共模抑制的影響

考慮由于R3~R6和R8~R11不匹配導(dǎo)致U1和U3輸出誤差源，我們得到：

由于分母的值非常大，我們可以忽略第二項。

但是，由于U1的CMRR而引起的誤差不容忽視。U1的差分輸入電壓非常?。╒c-Vo），而公共輸入電壓很高，即Vc。

由于電阻不匹配，CMRR為：

其中Gd是差分增益。

R3~R6使用0.1%電阻，CMRR將為54dB。

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