關于加速電容電路的基礎知識詳解

加速電容原理

為了加快負載端電壓變化率， 通常會在驅(qū)動電路中的電阻兩端并聯(lián)一個電容， 這個電容被稱為 加速電容 。

加速電容作用

(1) 控制脈沖低電平時，電路達到穩(wěn)態(tài)時，晶體管截至，電容兩端電壓為零。

(2) 控制脈沖高電平到來時，由于電容電壓不能突變，電容需繼續(xù)保持零，這樣，晶體管基極B電壓突變到高電平，使晶體管迅速導通;電容被充電到脈沖電平電壓;進入到穩(wěn)態(tài)，電容電壓為脈沖電平電壓。

(3) 此后，當控制脈沖低電平到來時，由于電容電壓不能突變，需繼續(xù)保持脈沖電平電壓，因此，基極電壓從零(實際為be壓降)跳變到負的脈沖電平電壓，時得晶體管迅速從飽和狀態(tài)轉(zhuǎn)到截至狀態(tài);此后，電容通過R放電，達到穩(wěn)態(tài)時，兩端電壓為零。

(4)然后，重復以上過程。

電容加速電路

電容加速電路也是經(jīng)常在設計中用到的一種實用電路。如圖所示：

這是在脈沖放大器電路中的一種的應用。其中的三極管VT1是工作在開關狀態(tài)下。

開頭提到的所謂加速，就是加快響應速度，加快對輸入信號的響應速度。

從圖中的三極管VT1來看，就是要求三極管在截止，飽和兩種狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換速度越快越好。

加速電容的應用

根據(jù)負載的不同， 加速電容主要應用于阻容負載驅(qū)動電路和晶體管驅(qū)動電路兩類場合。

如圖1.1為阻容負載驅(qū)動電路的加速應用， R2和C2分別是負載端的等效電阻和等效電容，驅(qū)動電路中串入的電阻R1一般起到限制電流或穩(wěn)定電路等作用，并聯(lián)在R1電阻兩端的C1 是加速電容。

如圖1.2所示為晶體管驅(qū)動電路的加速應用，這里以三極管為例，其中R1為基極限流作用，R2為三極管集電極的上拉電阻，R3將輸入端口下拉到地保證在沒有輸入的情況下能夠穩(wěn)定輸出高電平，同時在三極管截止時給基區(qū)過量的電荷提供泄放回路縮短三極管的退飽和時間，C1為加速電容。

加速電容在電路中如何選型？

加速電容的選型在電路設計中是一個重要的環(huán)節(jié)，其選擇應基于多個因素：

1.電容值：根據(jù)電路的工作原理和需求，選擇合適數(shù)值的電容。
2.耐壓值：電容的耐壓值必須大于其所在電路中的最大電壓，以確保電容不會因電壓過高而損壞。
3.溫度系數(shù)：某些應用對電容的溫漂有較高要求，因此在選型時應考慮電容的溫度系數(shù)。
4.容量：根據(jù)信號的頻率、幅度和帶寬等參數(shù)，計算所需電容容量。
5.精度：對于一些需要高精度的應用，應選擇精度較高的電容。
6.介質(zhì)類型：不同的介質(zhì)類型會有不同的電氣性能和溫度特性，應根據(jù)具體需求進行選擇。
7.封裝尺寸：在滿足性能的前提下，應盡量選擇較小的封裝尺寸，以節(jié)省電路板空間。
8.工作頻率：對于一些高頻電路，應選擇具有較低ESR（等效串聯(lián)電阻）和較低電感的電容。
9.可靠性：對于一些高可靠性要求的應用，應選擇具有較高品質(zhì)保證和較長壽命的電容。
10.成本：在滿足性能和可靠性要求的前提下，應盡量選擇成本較低的電容。

綜上所述，加速電容的選型需要考慮多個因素，以確保其在電路中的性能和可靠性。