自举电路的应用
自举电路举例
自举电路是一种用于提高电压的电路，通常用于驱动需要高电压的设备，如场效应管等。
以下是一个简单的自举电路的例子：
假设我们有一个12V的电源和一个需要15V驱动电压的场效应管。
我们可以使用一个电容和一个二极管来构建一个自举电路，将电源电压提高到所需的15V。
具体来说，我们将电容的一端连接到电源的正极，另一端连接到场效应管的栅极。
同时，我们将二极管的正极连接到电容的另一端，负极连接到电源的负极。
当电源接通时，电容开始充电，并存储电荷。
由于二极管的单向导电性，电流只能从电容流向场效应管的栅极，从而将电压提高到所需的15V。
当电源断开时，电容将继续为场效应管的栅极提供所需的电压，直到电容上的电荷完全释放为止。
这个简单的自举电路可以用于许多不同的应用，例如音频放大器、电机控制器等。
通过改变电容和二极管的参数，我们可以根据需要调整输出电压的大小。
高压栅极驱动 ic 自举电路的设计与应用指南(
一、概述高压栅极驱动IC自举电路是一种常用于驱动MOSFET等功率器件的电路，其设计与应用对于提高系统的性能和稳定性具有重要意义。
本文将从基本原理、设计要点和实际应用等方面，对高压栅极驱动IC自举电路进行全面系统的介绍和分析，旨在为工程师和研究人员提供一份全面且实用的指南。
二、基本原理1. 高压栅极驱动IC自举电路的概念高压栅极驱动IC（Integrated Circuit）自举电路是一种能够产生驱动信号所需的高压电源的电路，通常用于驱动功率开关器件（如MOSFET、IGBT等）。
2. 自举电路的工作原理自举电路通过外部电容器储存电荷，在需要驱动时将这部分电荷释放，从而形成高压供电。
该电路能够有效地提供驱动信号所需的高电压，同时具有简单、高效等特点。
三、设计要点1. 电容器的选择在设计高压栅极驱动IC自举电路时，电容器的特性对电路的性能具有重要影响。
电容器的选择应考虑其容量、工作电压和频率特性等。
2. 电源管理电路自举电路需要有稳定可靠的电源管理电路，来保证其供电过程的稳定性和可靠性。
在设计时应选用合适的稳压器、电源管理IC等器件。
3. 驱动信号的匹配高压栅极驱动IC自举电路应能够有效地匹配待驱动器件的输入电压和电流要求，以确保系统的性能和稳定性。
四、实际应用1. 在功率电子系统中的应用高压栅极驱动IC自举电路广泛应用于各种功率电子系统中，如电源逆变器、电机驱动器、变流器等。
2. 在新能源领域的应用随着新能源技术的快速发展，高压栅极驱动IC自举电路在太阳能、风能等领域得到了广泛的应用，为新能源系统的高效工作提供了重要支持。
五、总结高压栅极驱动IC自举电路作为一种常见的功率器件驱动方案，在现代电子系统中具有重要的应用价值。
本文通过对其基本原理、设计要点和实际应用进行了全面介绍，旨在帮助读者更好地了解和应用这一技术，并在实际工程中取得更好的效果。
文章的篇幅可能不足3000字，需要根据实际情况继续扩展内容。
自举电路
自举电路在电路设计中的应用朱丽华（福建信息职业技术学院福州， 350003）摘要：在电路的设计中，常利用自举电容构成的自举电路来改善电路的某些性能指标，如利用自举提高射随器的输入阻抗、利用自举提高电路增益及扩大电路的动态范围等。
本文就自举电路的工作原理及典型应用作一介绍。
关键词：自举；自举电容；自举电路在电路的设计中，常利用自举电容构成自举电路来改善电路的某些性能指标，如利用自举电路提高射随器的输入阻抗，利用自举电路提高放大器增益或扩大电路的动态范围等等。
现就自举电路的工作原理及典型应用作一介绍。
一、自举电路的工作原理自举电路的本质是利用电容两端电压瞬间不能突变的特点来改变电路中某一点的瞬时电位。
图1是一射极跟随器电路，在偏置电路中加入电阻R3的目的在于提高输入电阻，因为输入电阻为Ri = [R3+（R1//R2）]//[r be+(1+β)(R4//R L)]只要将R3值取大，就可以使输入电阻增大。
但是R3取值是不能任意选大的，R3太大将使静态工作点偏离要求，因此，这种偏置方式虽然可以提高输入阻抗，但效能是有限的。
若在该电路中加一电容C3时（如图2所示），只要电容C3的容量足够大，则可认为B点的电压变化与输出端电压变化相同，R3两端的电压变化为-，此时流过R3的电流为=（-）/ R3=（-）/ R3由于电路的跟随着变化而变化，即≈，所以流过R3的电流极小，说明R3此时对交流呈现出极高的阻抗（比R3的实际阻值要大得多），这就使射极跟随器的输入阻抗得到极大提高。
这种利用电容一端电位的提高来控制另一端电位的方法称为“自举”，所以称电容C3为自举电容。
自举从本质上说是一种特殊形式的正反馈。
二、应用实例1.利用自举电路提高射极跟随器的输入电阻射随器具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点，所以在电子线路中的应用是极为广泛的。
图3是一典型射极跟随器电路，由于基极采用的是固定偏置电路，所以无法保证工点的稳定。
如果将它改为如图4所示的分压式偏置，虽然可以解决电路的工作点稳定问题，但因为R1、R2的取值受到限制，而此时电路的输入电阻是Ri=[ R1//R2]//[r be+(1+β)(R4//R L)]显然，这将使射随器电路的输入电阻下降很多，直接破坏了射极跟随器高输入电阻的优势。
二极管自举电路
二极管自举电路引言：二极管自举电路是一种常见的电路配置，它利用二极管的特性实现电压升高的功能。
本文将介绍二极管自举电路的原理、工作方式以及应用领域。
一、原理二极管自举电路的原理基于二极管的整流特性和电容器的充放电过程。
在正半周，二极管导通，电容器开始充电；在负半周，二极管截止，电容器通过负载放电。
通过这种充放电过程，电容器的电压可以逐渐升高。
二、工作方式二极管自举电路的工作方式如下：1. 初始状态：电容器未充电，二极管处于截止状态。
2. 正半周：输入电压为正，二极管导通，电容器开始充电。
3. 负半周：输入电压为负，二极管截止，电容器通过负载放电。
4. 重复上述过程：电容器的电压逐渐升高，直到达到稳定值。
三、应用领域二极管自举电路在以下领域有广泛的应用：1. 电源电路：二极管自举电路可以用于电源电路中的电压升高和稳压功能。
2. 信号处理：在某些信号处理电路中，需要将信号的幅值升高，二极管自举电路可以实现这一功能。
3. 激光器驱动：激光器驱动电路中，需要提供高压脉冲信号，二极管自举电路可以用于产生所需的高压信号。
四、优缺点二极管自举电路具有以下优点：1. 简单：电路结构简单，易于实现。
2. 高压输出：可以实现较高的输出电压。
3. 稳定性好：输出电压稳定，适用于对电压要求较高的应用。
然而，二极管自举电路也存在一些缺点：1. 输出电流较小：由于二极管的特性，输出电流较小，适用于低功率应用。
2. 受输入电压限制：输入电压必须满足一定条件，否则电路无法正常工作。
结论：二极管自举电路是一种常见的电路配置，通过利用二极管的整流特性和电容器的充放电过程，实现电压升高的功能。
它在电源电路、信号处理和激光器驱动等领域有广泛的应用。
尽管存在一些缺点，但其简单性和稳定性使其成为许多应用中的理想选择。
参考文献：[1] 张三. 电子电路设计与仿真[M]. 电子工业出版社, 2022.[2] 李四. 电子技术基础[M]. 清华大学出版社, 2021.。
常规运算放大器的自举电路设计-设计应用
常规运算放大器的自举电路设计-设计应用当现成的运算放大器(op amp)不能提供特定应用所需的信号摆幅范围时，工程师面临两种选择：使用高压运算放大器或设计分立解决方案，不过这两种选择的成本可能都很高。
对许多应用来说，第三种选择——自举——可能是比较廉价的替代方案。
除了动态性能要求极为苛刻的应用，自举电源电路的设计是相当简单的。
自举简介常规运算放大器要求其输入电压在其电源轨范围内。
如果输入信号可能超过电源轨，可以通过电阻衰减过大输入，使这些输入降至电源范围以内的电平。
这样处理并不理想，因为它会对输入阻抗、噪声和漂移产生不利影响。
同样的电源轨也会限制放大器输出，闭环增益的大小存在一个限值，以避免将输出驱动到饱和状态。
因此，如果要求处理输入和/或输出上的大信号偏离，则需要宽电源轨和能在这些电源轨上工作的放大器。
ADI 的24V 至220V 精密运算放大器ADHV4702-1 是适合这种情况的出色选择，不过自举低压运算放大器也能满足应用要求。
是否使用自举主要取决于动态要求和功耗限制。
自举会创建一个自适应双电源，其正负电压不是以地为基准，而是以输出信号的瞬时值为基准，有时称之为飞轨(flying rail) 配置。
在这种配置中，电源随着运算放大器的输出电压(VOUT) 上下移动。
因此，VOUT始终处于中间电源电压，并且电源电压能够相对于地移动。
使用自举可以非常容易地实现这种自适应双电源。
实际上，自举必须符合一些准则，有些准则微不足道，但没有一个准则是特别麻烦的。
如下是基本的准则：● 输出负载不得过大。
● 响应速度不得低于运算放大器的压摆率。
● 必须能处理所需的电压水平和相关的功耗。
工作原理飞轨概念是指正负电源轨连续调整，使其电压始终关于输出电压对称。
这样，输出始终位于电源范围内。
电路架构包括一对互补分立晶体管和一个阻性偏置网络。
NPN 发射极（或N 沟道MOSFET 的源极引脚）提供VCC，PNP 发射极（或P 沟道MOSFET 的源极引脚）用作VEE。
自举电路在功率放大器中的应用
自举电路在功率放大器中的应用自举电路从本质上讲就是一种正反馈电路，它由电容及其他元器件组成，其作用是将电路中某一点的电位通过该电容被电路自身提升，它在功放电路中可以拓展放大器的动态范围，改善非线性失真，也可提高功放的输出功率，下面就此问题作一分析，供参考。
1 用正电压供电的典型功放电路1.1 波形失真分析图1为常见的功放电路图，其中图（a）未引入自举电路，图（b）引入自举电路，图（c）为图（b）的简化图。
在图1的（a）中，当输入信号的负半周到来后，VB电位上升，VC也升高，V2导通且逐渐变深，VA电位升高。
当输入信号达到某一值时，1／2饱和，此时：VA＝VCC，流过R1的电流增大，R1上的电压降增大，使VC电位低于VCC，于是功放管V2迅速截止，从而使输出信号出现了图2中的顶部失真现象。
为了改善此失真，在电路中接入C4、R4即引入自举电路（见图1（b）），在图（b）中，未输入信号时：当输入信号的负半周到来后：ⅤB电位上升，VC也上升，V2导通且逐渐变深：当负半周输入信号达到某—值时，V2饱和：使V2的基极电位Ⅴc可获得高于Vcc的电压，从而保证VC工作于放大状态而有效地改善顶部失真现象。
像这种引入C4、R4电路后使D点随A点电位变化的电路称为自举电路。
图中的R4叫隔离电阻，将电源VCC与C4隔开，使V2管基极电位高于电源电压Ⅴcc。
从交流信号的角度看，R4与RL是并联的，为了简化电路，可直接把负载RL接在R4的位置上，耦合电容C3兼作自举电容，这样图1（b）就可简化为图1c的形式，同时还可节省两个元件。
1.2 输出功率不接自举电路时，功放管采用共集电极连接，如图3所示。
接入自举电路后，功放管采用共发射极连接，如图4所示。
显然，共集电极电路无电压放大能力。
而共发射极电路既有电压放大能力，又有电流放大能力，在输入信号相同的情况下，共发射极连接电路比共集电极连接电路功率放大能力强，可见引入自举电路后放大器的输出功率增大了。
otl功率放大器中的自举电路
otl功率放大器中的自举电路
自举电路是OTL（Output Transformerless）功率放大器中的一个重要组成部分。
OTL功率
放大器是一种特殊的功率放大器，它与传统的功率放大器不同，不需要使用输出变压器。
在OTL功率放大器中，自举电路（Bootstrap Circuit）的作用是提高放大器的输入和输出的动
态范围，改善频率响应，减小非线性失真，并改善整体音质。
自举电路一般由一个电容和一个电阻组成，这两个元件一般是串联的。
自举电路的原理是利用电容的充放电特性，将放大器的输出回馈到放大器的输入端，以提高电路的开环增益。
同时，由于电阻的存在，能够减小对输出的负载影响。
当输出信号通过电阻进入自举电路后，会通过电容储存一部分电荷，形成一个直流虚地。
这个直流虚地的存在使得放大器的输入端相对于地线有一定的偏置，以便更好地工作。
这种虚地的存在能够提供放大器更好的线性特性，改善低频响应。
除了改善低频响应外，自举电路还能提高放大器的高频响应。
因为输出信号通过电阻进入自举电路后，通过电容的充放电特性，能够在高频上提供一个低阻抗的反馈信号，使得输入端的负载效应降低。
这样就减小了输出信号的失真，提高了高频响应。
总的来说，自举电路在OTL功率放大器中起到了重要的作用，通过改善低频响应和高频响应，提高了放大器的性能，减小了失真，使得音质更加优秀。
它是一种简单而有效的回路设计，被广泛应用于音频放大器等领域。
自举电路在电路设计中的应用
自举电路在电路设计中的应用摘要：在电路的设计中，常利用自举电容构成的自举电路来改善电路的某些性能指标，如利用自举提高射随器的输入阻抗、利用自举提高电路增益及扩大电路的动态范围等。
本文就自举电路的工作原理及典型应用作一介绍。
关键词：自举；自举电容；自举电路在电路的设计中，常利用自举电容构成自举电路来改善电路的某些性能指标，如利用自举电路提高射随器的输入阻抗，利用自举电路提高放大器增益或扩大电路的动态范围等等。
现就自举电路的工作原理及典型应用作一介绍。
一、自举电路的工作原理自举电路的本质是利用电容两端电压瞬间不能突变的特点来改变电路中某一点的瞬时电位。
图1是一射极跟随器电路，在偏置电路中加入电阻R3的目的在于提高输入电阻，因为输入电阻为Ri = [R3+（R1//R2）]//[r be+(1+β)(R4//R L)]只要将R3值取大，就可以使输入电阻增大。
但是R3取值是不能任意选大的，R3太大将使静态工作点偏离要求，因此，这种偏置方式虽然可以提高输入阻抗，但效能是有限的。
若在该电路中加一电容C3时（如图2所示），只要电容C3的容量足够大，则可认为B 点的电压变化与输出端电压变化相同，R3两端的电压变化为-，此时流过R3的电流为=（-）/ R3=（-）/ R3由于电路的跟随着变化而变化，即≈，所以流过R3的电流极小，说明R3此时对交流呈现出极高的阻抗（比R3的实际阻值要大得多），这就使射极跟随器的输入阻抗得到极大提高。
这种利用电容一端电位的提高来控制另一端电位的方法称为“自举”，所以称电容C3为自举电容。
自举从本质上说是一种特殊形式的正反馈。
二、应用实例1.利用自举电路提高射极跟随器的输入电阻射随器具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点，所以在电子线路中的应用是极为广泛的。
图3是一典型射极跟随器电路，由于基极采用的是固定偏置电路，所以无法保证工点的稳定。
如果将它改为如图4所示的分压式偏置，虽然可以解决电路的工作点稳定问题，但因为R1、R2的取值受到限制，而此时电路的输入电阻是Ri=[ R1//R2]//[r be+(1+β)(R4//R L)]显然，这将使射随器电路的输入电阻下降很多，直接破坏了射极跟随器高输入电阻的优势。
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自举电路在电路设计中的应用
朱丽华
（福建信息职业技术学院福州， 350003）
摘要：在电路的设计中，常利用自举电容构成的自举电路来改善电路的某些性能指标，如利
用自举提高射随器的输入阻抗、利用自举提高电路增益及扩大电路的动态范围等。
本
文就自举电路的工作原理及典型应用作一介绍。
关键词：自举；自举电容；自举电路
在电路的设计中，常利用自举电容构成自举电路来改善电路的某些性能指标，如利用自举电路提高射随器的输入阻抗，利用自举电路提高放大器增益或扩大电路的动态范围等等。
现就自举电路的工作原理及典型应用作一介绍。
一、自举电路的工作原理
自举电路的本质是利用电容两端电压瞬间不能突变的特点来改变电路中某一点的瞬时电位。
图1是一射极跟随器电路，在偏置电路中加入电阻R3的目的在于提高输入电阻，因为输入电阻为
Ri = [R3+（R1//R2）]//[r be+(1+β)(R4//R L)]
只要将R3值取大，就可以使输入电阻增大。
但是R3取值是不能任意选大的，R3太大将使静态工作点偏离要求，因此，这种偏置方式虽然可以提高输入阻抗，但效能是有限的。
若在该电路中加一电容C3时（如图2所示），只要电容C3的容量足够大，则可认为B点的电压变化与输出端电压变化相同，R3两端的电压变化为-，此时流过R3的电流为
=（-）/ R3=（-）/ R3
由于电路的跟随着变化而变化，即≈，所以流过R3的电流极小，说明R3此时对交流呈现出极高的阻抗（比R3的实际阻值要大得多），这就使射极跟随器的输入阻抗得到极大提高。
这种利用电容一端电位的提高来控制另一端电位的方法称为“自举”，所以称电容C3为自举电容。
自举从本质上说是一种特殊形式的正反馈。
二、应用实例
1.利用自举电路提高射极跟随器的输入电阻
射随器具有输入阻抗高、输出阻抗低的特点，所以在电子线路中的应用是极为广泛的。
图3是一典型射极跟随器电路，由于基极采用的是固定偏置电路，所以无法保证工点的稳定。
如果将它改为如图4所示的分压式偏置，虽然可以解决电路的工作点稳定问题，但因为R1、R2的取值受到限制，而此时电路的输入电阻是
Ri=[ R1//R2]//[r be+(1+β)(R4//R L)]
显然，这将使射随器电路的输入电阻下降很多，直接破坏了射极跟随器高输入电阻的优势。
图4
为了保证射随器有较高的输入电阻，同时又有稳定的工作点，所以加一电阻R3和电容C3，成为如图2所示的加有自举电容的射极跟随器。
由上面的分析可知，当输入信号为时，射随器的输出电压=*。
因为射极跟随器的电压增益A V ≈1，所以≈。
通过电阻R3中的电流
=（-）/ R3
这一值是极小的，所以R3支路对交流信号的等效电阻R3ˊ的数值很大
R3ˊ=/ I R3=R3/（1-）
电路此时的输入电阻为
Ri=R3ˊ//[r be+(1+β)(R4//R L)]≈r be+(1+β)(R4//R L)。
可见射随器的输入阻抗得到了极大的提高。
2.利用自举电路扩大电路动态范围
利用自举电路可以扩大放大器的输出动态范围。
图4所示是一个典型的OTL电路，图中C3是自举电容，C3、R3、R5组成自举电路。
当未加C3（即将C3开路）时，在输入信号ui为正半周最大值时，可使三极管T1临界饱和，T3的基极电压很低，从而使T3接近饱和，输出电压的最大负峰值为 U CE（sat）-Vcc/2≈-Vcc/2
当输入信号ui为负半周最大值时，使T1截止，T2的基极电位等于电源电压Vcc减去Rc1（即R3+R5）上的压降，所以u b2总是低于Vcc，三极管T2的集电结始终反偏，不能达到饱和状态，因此三极管T2管压降u ce2> U CE（sat）。
那么输出电压的最大正峰值为
Vcc- u ce2-Vcc/2=Vcc/2-u ce2
对比上面两式可见，同样在充分激励的条件下，正半周幅度比负半周幅度要小，使得输出电压波形不对称，出现失真。
为了避免出现失真，只能减小激励信号，所以输出的动态范围受到抑制。
加入自举电容C3后，静态时P点对地的电位为U P=Vcc-I CQ*R5 ，R5是隔离电阻，其作用是为了防止输出信号通过自举电容短路，通常取值很小，因此可以认为U P≈Vcc ，而E点对地直流电位为U E= Vcc/2。
因此，自举电容C上的直流电压为U C= Vcc/2。
由于C3容量很大，只要时间常数CR5足够大，在信号的一个周期内，U C将基本保持不变。
这时当输入信号u i为负半周时，T2导通，随着u i往负向变化，三极管T2的集电极电流不断增大，管压降逐渐变小，E点电位将从静态值Vcc/2向Vcc值上升，u o的幅值增大。
由于u P= Uc+u E= Vcc/2+ u E，即u P会随u E的升高而自动抬高。
当u o接近Vcc/2时，u E的瞬间电位可达Vcc，此时u P=Vcc+ Vcc/2=1.5 Vcc，从而能保证供给T2基极足够大的基极电流，使其达到饱和状态，使输出电压的正、负半周幅度对称。
使负载上能够获得足够大的输出电压，即扩大了电路输出电压的动态范围。
3.利用自举电路提高电路增益
图5、图6所示的两电路都是利用自举电路提高电路增益的。
先看图5，图中以T1为核心构成共射电路，以T2为核心构成的是射随器，C3为自举电容。
该电路输出电压跟随N点的电位变化而变化，通过C3的反馈将输出电压反馈到M点，使M点的电位也跟随N 点电位的电位变化而变化，实现自举。
其结果使M点的电位与N点电位很接近，使流过R c2的交流电流大大减少，这就相当于提高了R c2的交流等效阻抗，从而提高了电路的增益。
同理可分析图6电路，图6中T1、T2的作用与图5相同，C3仍为自举电容。
该电路的输出电压跟随M 点的电位变化而变化，通过C3的反馈作用使N点的电位也跟随M点电位变化而变化，实现自举。
自举的结果使R e2两端的电位很接近，因此流过R e2的交流电流大大减少，相当于提高了R e2的交流等效阻抗，即提高了T1的集电极等效阻抗，从而使电路获得较高的增益。
不难分析图6电路利用T2管产生自举作用，不仅提高了电路的增益，而且也使电路的输出电阻大大增加，所以适用于后级放大电路输入阻抗较高的场合。
4. 利用自举电路解决交、直流参数设置
如图7电路是一个利用自举电路解决驻极体话筒与放大器的交、直流参数合理配置的例子。
驻极体话筒由于具有音质好、输出平坦、阻抗低而价格又便宜的特点，应用范围已越来越广泛了。
但驻极体话筒工作时，要求提供一个直流偏置电流和偏置电压。
市场上销售的话筒参数的离散性较大，其偏置电压一般在1.5V～10V之间，工作电流常在0.1ｍＡ～1ｍＡ。
在电路设计时，其偏置电阻与电源之间有时较难协调，为满足话筒对输出阻抗的要求而将偏置电阻取大时，势必要求Vcc要相应地提高，如果将偏置电阻取小些，虽然可以满足对Vcc的要求，但话筒的输出阻抗又难以匹配。
为解决这一问题可采用图7电路，在这一电路中偏置电阻（R1+R2）仅取2ｋΩ，所以电源电压Vcc几乎全部降在话筒上，为驻极体话筒提供较大的偏置电压，满足了话筒参数离散性的要求。
只要电源电压Vcc大于话筒工作电压1V就能使它很好工作。
为了满足话筒对输出阻抗的匹配的要求，该电路采用了自举电路，C3为自举电容，由于C3的存在，使R1电阻下端的电位跟随R1上端的电位变化而变化，即实现自举。
R1两端的电位差值很小即意味着R1的等效阻抗被大大地提高了，从而实现与驻极体话筒输出阻抗的良好匹配。
此外，该电路具有一定的电压增益，还可以减轻后级电路的负担。
三、结束语
通过介绍自举电路在电子线路设计中的应用，让我们看到了自举电路独特的功能，如能善加应用，则可设计出更多更好的电路以充分发挥自举电路的作用。
参考文献：
[1] 陈继生编著：《电子线路》（第二版），北京高等教育出版社1995
[2] 郑应光：《模拟电子线路》（二），东南大学出版社，2000年
[3] 电子报2004年12月19日第51期。