电容器似乎一切正常，直到您到达电源故障或拒绝最佳性能的地步为止。如果问题是噪声，那么有一个简单的解决方法，您只需添加更多电容器。但这并不能解决。有什么事吗
问题来自于幼稚的假设，即电容器（在很大程度上）是“理想”的设备，而实际上并非如此。这些不希望的影响是由于称为内部电阻或等效串联电阻（ESR）的缘故。电容器由于其构造中使用的材料而具有有限的内部电阻。在上一篇文章中，我们已经详细解释了电容器中的ESR和ESL。
不同类型的电容器具有不同的ESR范围。例如，电解电容器通常比陶瓷电容器具有更高的ESR。对于许多应用，测量电容器的内部电阻变得很重要。今天，在本文中，我们将构建一个ESR表，并学习如何 使用555定时器IC和晶体管测量电容器的ESR。
电容器ESR测量
从一开始，ESR测量似乎很容易。
通过施加恒定电流并测量被测器件两端的电压降，可以轻松确定电阻。
如果我们向电容器施加恒定电流怎么办？电压线性上升并稳定在由电源电压确定的值上（对我们而言，这是无用的）。
现在是时候回到我们在学校学到的东西了：“ 电容器阻止直流并通过交流”
在做出一些简化的结论之后，我们了解到电容器在高频下基本上是 短路 ，电容部分从电路中“短路”，并且所有电压都在内部电阻上下降。
这种方法的优点是，如果我们知道所使用的信号源的内部电阻，甚至不需要知道电流，因为现在ESR和（源的）内部电阻形成一个分压器，电阻是电压降的比率，知道了三个电阻就可以轻松确定另一个电阻。
示波器用于测量输入端和电容器处的波形。
零件清单
对于振荡器：
1. 555计时器-CMOS和双极性都可以正常工作，但建议将CMOS用于高频
2. 100K电位器–用于频率调谐
3. 1nF电容器–定时
4. 10uF陶瓷电容器-去耦
功率级：
1. BC548 NPN双极晶体管
2. BC558 PNP双极晶体管
快速了解一下晶体管的选择-任何具有高增益（300及以上）和较大电流（50mA +）的小信号晶体管都可以正常工作。
3.560Ω基础电阻
4.47Ω输出电阻–可以是10Ω至100Ω之间的任何值。
电路原理图
以下是该ESR电容器测试仪电路的电路图-
该ESR仪表电路可分为两部分，555定时器和输出级。
1. 555振荡器：
555电路是常规的不稳定多谐振荡器，它发出频率为几百千赫兹的方波。在此频率下，几乎所有电容器都起短路作用。100K电位器允许进行频率调谐，以使电容两端的电压尽可能低。
2.功率级：
这是另一个问题的解决方法。我们可以将电容器直接连接到555定时器的输出，但是随后我们需要准确地知道输出阻抗。
为了消除这种情况，使用了带有串联电阻的推挽输出级。电阻提供输出阻抗。
这是此ESR仪表电路的完整硬件的外观：
计算电容器的ESR
从分压器方程式，我们得出以下公式：
ESR =（V CAP •R OUTPUT）/（V OUTPUT – V CAP）
其中ESR是电容器的内部电阻， V CAP 是电容器两端的信号（在节点CAP +处测量）， R OUTPUT 是功率级的输出电阻（此处为47欧姆）， V OUTPUT 是输出信号电压，如下所示：在电路中的A点测量。
在使用该电路时，建议将示波器探头设置为1X，以提高灵敏度并减小带宽以消除一些噪声，以便进行准确的测量。
首先，在阻抗之前的点A处测量峰峰值电压并记录下来。然后连接电容器。放大直到看到方波。旋转锅直到波形不再变小。
根据电容器的类型，所得波形的峰峰值电压应在几十或几百毫伏的数量级。
示例：测量100uf电解电容器的ESR
这是功率级的原始输出波形：
这是电容器上的电压。注意所有叠加在信号上的噪声–请谨慎测量。
将这些值代入公式中，得出的ESR为198mΩ。
电容器的ESR是设计电源电路时的重要参数，在此我们基于555定时器构建了一个简单的ESR测量设备。