Esempio di Progettazione: Moltiplicatore di Capacitanza

I circuiti moltiplicatori di capacità sono utilizzati nei circuiti integrati per produrre un multiplo di una piccola capacità fisica quando è richiesta una capacità di alto valore.

Questi circuiti sono progettati utilizzando una combinazione di amplificatori operazionali, resistori e condensatori.

Il primo amplificatore operazionale del circuito funziona come inseguitore di tensione, mentre il secondo amplificatore operazionale funge da amplificatore invertente.

L'inseguitore di tensione isola la capacità formata dal circuito dal carico imposto dall'amplificatore invertente.

Poiché la corrente non entra nei terminali di ingresso dell'amplificatore operazionale, la corrente di ingresso scorre attraverso il condensatore di retroazione.

Applicando KCL si ottiene una relazione tra la tensione di ingresso e quella di uscita in termini di resistenze, che può essere sostituita nell'espressione di corrente.

La riorganizzazione delle espressioni aiuta ulteriormente a determinare l'impedenza di ingresso.

Selezionando valori di resistenza appropriati, è possibile generare una capacità effettiva tra il terminale di ingresso e la terra, che è un multiplo della capacità fisica.

Per evitare la saturazione degli amplificatori operazionali, la capacità effettiva è limitata dalla tensione di uscita invertita. All'aumentare della moltiplicazione della capacità, la tensione di ingresso massima consentita deve diminuire.