¿Por qué es útil un replicador de voltaje de capacitor conmutado?

Como explicó FakeMoustache, los interruptores y C1 se comportan como una resistencia. La utilidad del circuito es que toma menos espacio en un circuito integrado para hacer que una resistencia real. Esto crea la posibilidad de hacer integradores, filtros RC, convertidores A2D y otras funciones que necesiten resistencias grandes en un chip. Así, por ejemplo, puede construir una cámara de imágenes con el A2D incorporado, de manera que el chip lo proporciona. Mira este por ejemplo; Hoja de datos del chip de imagen Esto no se puede hacer sin las resistencias de los condensadores conmutados. No es muy útil en el diseño de circuitos discretos.

Ya asumes que este circuito tiene una aplicación directa y que se supone que es un amplificador (mencionas ganancia de voltaje) o búfer. ¿Por qué asumirías que tiene esta función?

En el libro, este circuito se usa para explicar los conceptos básicos de un circuito de condensador conmutado. No hay una mención directa sobre cómo usarlo.

En general, un circuito de este tipo formado por S1, C1 y S2 se comporta como una resistencia . Retire C1 y reemplace S1 y S2 por una sola resistencia. Ahora, ¿cómo se vería la curva de carga para cargar C2? ¿Ves la similitud?

Se comporta de la misma manera que un simple filtro de paso bajo RC de primer orden. Esta es una aplicación de este circuito: filtros de condensadores conmutados. Esto se utiliza para filtrar / procesar señales que podrían transportar información. En la electrónica de potencia no hay señal (información de transporte), pero el circuito todavía se puede usar.

Si carga la salida y controla la conmutación de S1 y S2 de una manera determinada que depende de la tensión de salida (en un bucle de realimentación), puede utilizar esto como un regulador de tensión. Ese es el punto del libro, creo, ya que se trata de convertidores de potencia de condensadores conmutados.

Por lo tanto, no tengo conocimiento del uso de condensadores conmutados como reemplazo de un circuito RC, aunque supongo que puedo ver la similitud. Sin embargo, un uso con el que estoy más familiarizado es como un búfer aislado para transferir un voltaje entre potenciales.

En este ejemplo, ambos terminales del capacitor se conmutan, lo que permite que la entrada diferencial tome cualquier voltaje que los interruptores puedan manejar. Este voltaje se presenta luego a la entrada del amplificador operacional, pero ahora está en referencia a tierra. Esto permite un muy buen rechazo del modo común de la entrada diferencial, y con atención a los bloques de construcción de conmutación también puede ser una forma decente de permitir la medición de señales pequeñas de señales de muy alto voltaje.

Consulte esta nota de aplicación de linear para obtener más información sobre esto.