Ejemplo de diseño: multiplicador de capacitancia

Los circuitos multiplicadores de capacitancia se utilizan en circuitos integrados para producir un múltiplo de una capacitancia física pequeña cuando se requiere una capacitancia de alto valor.

Estos circuitos están diseñados utilizando una combinación de amplificadores operacionales, resistencias y condensadores.

El primer amplificador operacional del circuito funciona como un seguidor de voltaje, mientras que el segundo amplificador operacional actúa como un amplificador inversor.

El seguidor de voltaje aísla la capacitancia formada por el circuito de la carga impuesta por el amplificador inversor.

Como no entra corriente en los terminales de entrada del amplificador operacional, la corriente de entrada fluye a través del condensador de retroalimentación.

Mediante la aplicación de KCL, se obtiene una relación entre el voltaje de entrada y salida en términos de resistencias, que se puede sustituir en la expresión de corriente.

La reorganización de las expresiones ayuda a determinar la impedancia de entrada.

Al seleccionar los valores de resistencia apropiados, se puede generar una capacitancia efectiva entre el terminal de entrada y la tierra, que es un múltiplo de la capacitancia física.

Para evitar que los amplificadores operacionales se saturen, la capacitancia efectiva está limitada por el voltaje de salida invertido. A medida que aumenta la multiplicación de la capacitancia, el voltaje de entrada máximo permitido debe disminuir.