電容器似乎都很好，直到你到達一個點，電源故障或拒絕執(zhí)行最佳。如果問題是噪音，有一個簡單的解決辦法，你只需要增加更多的電容器。但這并不能解決問題。會出什么問題呢?

問題源于na?ve假設電容器(在很大程度上)是“理想”設備，而事實上，它們不是。這些不希望的影響是由于所謂的內阻或等效串聯電阻(ESR)。電容器的內阻是有限的，這是由其結構材料決定的。我們在前一篇文章中詳細解釋了電容器中的ESR和ESL。

不同類型的電容器具有不同的ESR范圍。例如，電解電容器通常比陶瓷電容器具有更高的esr。在許多應用中，測量電容器的內阻變得非常重要。在本文中，我們將構建一個ESR計，并學習如何使用555定時器IC和晶體管測量電容器的ESR。

電容ESR測量

一開始，衡量ESR似乎是一項簡單的任務。

通過施加恒定電流并測量被測器件上的壓降，可以很容易地確定電阻。

如果我們對電容器施加恒流會怎樣?電壓線性上升并穩(wěn)定在一個由電源電壓決定的值，這(對于我們的目的)是無用的。

在這一點上，是時候回到我們在學校學到的東西-“電容器阻擋直流并傳遞交流”。

在做了一些簡化的結論之后，我們了解到電容器基本上是高頻短路，電容部分在電路中“短路”，所有的電壓都在內阻上下降。

這種方法的優(yōu)點是，如果我們知道正在使用的信號源的內阻，我們甚至不需要知道電流，因為現在ESR和內阻(源的)形成了一個分壓器，電阻的比值就是壓降的比值，知道三個我們可以很容易地確定另一個。

示波器用于測量輸入端和電容端的波形。

零件清單

對于振蕩器：

1. 555定時器- CMOS和雙極都可以很好地工作，但建議CMOS用于高頻

2. 100K電位器-用于頻率調諧

3. 1nF電容-定時

4. 10uF陶瓷電容-去耦

動力階段：

1. BC548 NPN雙極晶體管

2. BC558 PNP雙極晶體管

關于晶體管選擇的快速說明-任何具有高增益(300及以上)和稍大電流(50mA +)的小信號晶體管都可以工作。

3. 560Ω基極電阻

4. 47Ω輸出電阻-這可以是任何從10Ω到100Ω。

線路圖

下面是這個ESR電容測試儀電路的電路圖

該ESR儀表電路可分為兩個部分，555定時器和輸出級。

1. 555振蕩器：

555電路是一種傳統(tǒng)的穩(wěn)定多諧振蕩器，它能發(fā)出頻率為幾百千赫茲的方波。在這個頻率下，幾乎所有的電容器都像短路一樣工作。100K的鍋允許頻率調諧，以獲得盡可能低的電壓橫跨帽。

2. 動力階段：

這是另一個問題的解決方法。我們可以直接將電容連接到555定時器的輸出端，但是我們需要準確地知道輸出阻抗。

為了消除這種情況，使用了帶串聯電阻的推挽輸出級。電阻器提供輸出阻抗。

以下是ESR儀表電路的完整硬件外觀：

計算電容器的ESR

由分壓器方程，我們推導出如下公式：

其中ESR是電容器的內阻，VCAP是穿過電容器的信號(在節(jié)點CAP+處測量)，ROUTPUT是功率級的輸出電阻(這里是47歐姆)，VOUTPUT是在電路中A點測量的輸出信號電壓。

在使用此電路時，建議將示波器探頭設置為1X，以提高靈敏度，并減少帶寬，以消除一些噪聲，以便進行準確的測量。

首先，在A點測量峰對峰電壓，在阻抗之前進行記錄。然后連接電容器。放大，直到你看到方波。轉動鍋，直到波形不再變小。

根據電容器的類型，所產生的波形的峰值電壓應該在幾十或幾百毫伏之間。

示例：測量100uf電解電容的ESR

以下是功率級的原始輸出波形：

這是電容處的電壓。注意所有疊加在信號上的噪聲——測量時要小心。

將這些值代入公式，我們得到ESR為198mΩ。

電容的ESR是設計電源電路時的一個重要參數，本文設計了一個基于555定時器的簡易ESR測量裝置。

本文編譯自circuitdigest