電容工作原理與用法

用于記錄這個(gè)波形的TEKTRINIX11403示波器自動(dòng)計(jì)算出的10~90%上升時(shí)間為818PS標(biāo)稱(chēng)階躍幅度的1/21，而DUT上幅度1.3V是信號(hào)源驅(qū)動(dòng)電壓的一半。

如圖1.8所示，這個(gè)實(shí)驗(yàn)配置的戴維南等效電路，將總系統(tǒng)上升時(shí)間都集中表現(xiàn)到信號(hào)源上。這里不關(guān)心究竟是信號(hào)源還是示波器使得觀察到的上升的時(shí)間變得更慢。任何一個(gè)具有近似開(kāi)路的時(shí)間的信號(hào)源與示波器的合理組合，在這個(gè)DUT的影響下都會(huì)有類(lèi)似的特性。我們只關(guān)心已知的信號(hào)源-示波器的合理組合，在這個(gè)DUT的影響下都會(huì)有類(lèi)似的特性。我們只關(guān)心已知的信號(hào)源-示波器組合的總上升時(shí)間。當(dāng)測(cè)量無(wú)源元件時(shí)，我們同樣只關(guān)心觀察到的階躍幅度，而DUT上實(shí)際的電壓細(xì)節(jié)的探頭衰減比例都不重要。

關(guān)掉脈沖源而仍然保持50歐反向端接的連接，采用一個(gè)歐姆表在DUT的端子上測(cè)量，得到信號(hào)源的源端阻抗為503歐。這個(gè)503歐電阻是1K驅(qū)動(dòng)電阻和1K感應(yīng)電阻關(guān)聯(lián)的結(jié)果。

在連接DUT的情況下，觀察到的電壓波形顯示為電容特性，由低開(kāi)始然后上升。初始驅(qū)動(dòng)波形的存儲(chǔ)副本被重疊在這個(gè)圖上以便讀者參考。通過(guò)這個(gè)探頭，在整個(gè)可觀察的時(shí)間刻度范圍上，從800PS（信號(hào)源和示波器組合的總上升時(shí)間）到40NS（在示波器圖中顯示的線(xiàn)跡長(zhǎng)度），DUT表現(xiàn)出理想的容性。

從圖1.9中光標(biāo)沿著上升時(shí)間標(biāo)出的63%的點(diǎn)，我們可以得知RC時(shí)間常數(shù)時(shí)間常數(shù)為23.5NS。已知驅(qū)動(dòng)電阻為503歐，我們可以用關(guān)系式C=π/R計(jì)算出DUT的電容值：

從這個(gè)上升時(shí)間的頻率之間的關(guān)系可以推導(dǎo)出一個(gè)粗略的辦法，用電容的數(shù)字波形前沿來(lái)表示電抗。當(dāng)考慮到由于一個(gè)容性負(fù)載導(dǎo)致的數(shù)字波形失真時(shí)，這種方法非學(xué)有用。

XC=T1/XC

對(duì)于一個(gè)3NS上升沿。例1.1中的電容的電抗值為20.44歐，由此我們預(yù)知它將會(huì)使來(lái)自輸出阻抗為30歐的TTL驅(qū)動(dòng)器的一個(gè)3NS上升沿顯著畸變。

在任何時(shí)刻，電容上升過(guò)的電流與其電壓的上升時(shí)間的關(guān)系總是依照下列通用公式：

I電容=C DV電容/D1