电容二极管升压电路分析

当电路未通电时,各处电平都是0V。


当通电时,右上角+5V_ALWP通过D32的1引脚对C710、C722、C715、C719进行充电,此时电容上两端的电位如上图所示。此时+15V_ALWP输出端口的实际电平为5V。


当U64的Y引脚开始输出幅值为5V的方波,当Y第一次处于5V电位时:

1.由于电容两端的电压不能突变,此时C715两端的电压为左边5V,右边为10V,然后电流经过D35的2引脚对C719电容充电,充完电后C719的电压升到了10V。

2.同时,Y输出的5V也对C710进行充电,C710两端的电压为左边5V,右边为10V,然后电流经过D32的2引脚对C722进行充电,充完电后C722的电压升到了10V。

此时+15V_ALWP输出端口的实际电平为10V。


当U64的Y引脚开始输出幅值为5V的方波,当Y第一次处于0V电位时:

1.由于电容两端的电位不能突变,此时C715两端的电压为左边0V,右边5V。当C715电压为5V后,由于C722电压10V大于C715的5V,C722会对C715充电。充电后C715=C722=7.5V。此时C715的电压依然比C719的电压低。但是由于D32二极管反向截止,所以C719不会对C715充电。C719的电压保持在10V。

2.同时,C710的电压为左边0V,右边5V,C722的左端电压为7.5V,由于D32的2引脚的反向截止,C722依然不会对C710充电,C722保持在7.5V。

当Y第二次处于5V时,C722通过C710、D32的2引脚又被充电为10V。当Y又处于低电平时,C722(10V)对C715(7.5V)充电。C715的电压变为8.75V。经过数次过程后,C715两端的电压差上升为了10V,当Y再次为5V时,C715的右端的电位变为了15V。当然,在整个过程中,C715都在通过D35的2引脚向C719充电。

最终+15V_ALWP输出端口的电平变为了15V。


### 雪崩光电二极管倍压升压电路设计 雪崩光电二极管(Avalanche Photodiode, APD)是一种具有内部增益机制的光检测器件,在弱光信号探测方面表现出优异性能。为了提高APD的工作电压并增强其灵敏度,通常会采用倍压升压电路来实现所需高偏置电压。 #### 倍压升压电路工作原理 倍压升压电路通过电容器串联充电和并联放电的方式逐步提升输出端电压水平。具体来说,当输入交流电源正半周时,第一个二极管导通给后续级联电容充电;负半周期间,则由已充好电荷的各级电容向负载供电形成直流高压输出[^1]。 对于基于APD的应用场景而言,这种结构可以有效解决因电池供电不足而导致无法提供足够反向偏置的问题,从而确保设备正常运行以及最佳性能表现。 #### 应用实例分析 在光纤通信接收机中,由于传输距离远造成的衰减现象使得到达终端侧的光功率非常微弱。此时利用带有内置放大功能的APD配合相应的倍压升压模块能够显著改善系统的整体信噪比(SNR),进而扩大链路覆盖范围或支持更高速率的数据交换需求[^2]。 另外,在激光雷达(LiDAR)测距技术领域内也广泛采用了类似的方案来进行目标识别与环境感知操作。借助于高效稳定的电压转换装置所提供的稳定而充足的激励条件,可使传感器件始终处于理想状态之下完成精确测量任务。 ```c++ // C++代码片段展示如何控制一个简单的DC-DC Boost Converter void setup() { pinMode(boostEnablePin, OUTPUT); } void loop() { digitalWrite(boostEnablePin, HIGH); // 启动Boost变换器 } ```
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