如何测量随偏压变化的MLCC电容?
时间:2023-06-19来源:佚名
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对电容与偏压关系进行特征分析的理论 图1展示了一种测量直流偏压特性的电路。该电路的核心元件是运算放大器U1(MAX4130)。运放在该电路中作为比较器使用,通过反馈电阻R2和R3实现滞回效应。为了实现正向偏压,D1被偏置到高于地线(GND),因此不需要负电源电压。C1和R1与反馈网络相连,使得电路可以作为RC振荡器工作。其中,电容C1是被测对象(DUT),在RC振荡器中起到电容的作用;而电位计R1则是RC振荡器中的电阻。 图2展示了运放输出引脚的电压波形Vy以及R、C连接点的电压Vx。当运放输出为5V时,通过R1对C1进行充电,直到电压达到上限,从而强制输出为0V;此时,电容开始放电,直到Vx达到下限,使得输出恢复为5V。该过程不断重复,形成稳定的振荡。
振荡周期取决于R、C以及上门限VUP和下门限VLO
由于5V、VUP和VLO保持不变,因此T1和T2与RC成比例(通常称为RC时间常数)。比较器的门限由Vy、R2、R3和D1的正向偏压(Vsub>Diode)决定。
公式中,VUP表示Vy=5V时的门限,VLO表示Vy=0V时的门限。给定参数后,这些门限的典型值为:VLO约为0.55V,VUP约为1.00V。 路中的Q1和Q2将周期时间转换为比例电压。其工作原理如下:MOSFET Q1由U1的输出控制。在T1期间,Q1导通,将C3的电压钳位至地线(GND);在T2期间,Q1关断,允许恒定电流源(Q2、R5、R6和R7)对C3进行线性充电。随着T2的增加,C3的电压也会升高。图3显示了C3电压的三个周期。 C3电压(VC3)平均值等于: 由于I、C3、α和β均为常数,因此C3的平均电压与T2成比例,从而与C1成比例。 |








