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控制电容或其它负载上电压变化速率的简单电路

2011年11月30日 ?? 收藏0
本例中的电路可以用来设定有良好控制的电压变化速率,一般可以表示为微分dV/dt(每秒电压的即时变化率)。用一只电位计可以改变灵敏度。dV/dt设为从1V/200ns至1V/3ms。输入电压区间可以从几伏至30V。用较高电压的晶体管可以提高电压上限。电路用一个缓慢而可控制的dV/dt为一只电容充电,以避免上电期间的大浪涌电流。用此电路也可以建立一个大的dV/dt,用于对其它电路的灵敏度测试。

图1,本电路可根据控制电压与RDVS的设置,建立一个固定的dV/dt。
图1,本电路可根据控制电压与RDVS的设置,建立一个固定的dV/dt。

本电路使用了一只P沟道MOSFET Q1,用于控制输出电压的变化速率(图1)。MOSFET的驱动是由Q4和RCS组成的恒流源,它馈入栅源电阻RGS。在Q4的基极施加一个正的控制电压,可产生一个电流,从而在RGS上产生一个电压。这个电压跨在Q1的栅极与源极上,使之导通。电路用电容CDVS作为输出电压变化速率的检测器件。CDVS上的电压变化产生一个电流,与dV/dt成正比,如下式:


电阻RDVS将此电流转换为一个电压信号。当该电压达到大约0.67V时,Q2导通,从而使Q3导通。Q3输入端提供的电流趋向于降低Q1的栅源电压,减少其驱动。RB用于限制Q2的基极电流。这种伺服动作将MOSFET的栅源电压置于Miller平坦区,这是FET特性曲线的一个恒流区。FET的栅极与漏极之间有一个内部Miller电容CGD。电路的恒流源控制着这个Miller电容的电荷流动。当晶体管Q3向栅极注入电流时,Miller电流IGD下降,输出电压也随之缓慢下降,如下式所示:


反馈回路保持着dV/dt比率的恒定。输出电压的变化速率是Q2基射电压、RDVS和CDVS的函数,如下式所示:


可以用表1中的元件构建此电路。


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