自举电路在电路设计中的应用
自举电路与h桥驱动电路

自举电路百科名片自举电路也叫升压电路,利用自举升压二极管,自举升压电容等电子元件,使电容放电电压和电源电压叠加,从而使电压升高.有的电路升高的电压能达到数倍电源电压。
举个简单的例子:有一个12V的电路,电路中有一个场效应管需要15V的驱动电压,这个电压怎么弄出来?就是用自举。
通常用一个电容和一个二极管,电容存储电压,二极管防止电流倒灌,频率较高的时候,自举电路的电压就是电路输入的电压加上电容上的电压,起到升压的作用。
自举电路只是在实践中定的名称,在理论上没有这个概念。
自举电路主要是在甲乙类单电源互补对称电路中使用较为普遍。
甲乙类单电源互补对称电路在理论上可以使输出电压Vo达到Vcc的一半,但在实际的测试中,输出电压远达不到Vcc的一半。
其中重要的原因就需要一个高于Vcc的电压。
所以采用自举电路来升压。
常用自举电路(摘自fairchild,使用说明书AN-6076《供高电压栅极驱动器IC 使用的自举电路的设计和使用准则》)P 沟道高端栅极驱动器直接式驱动器:适用于最大输入电压小于器件的栅- 源极击穿电压。
开放式收集器:方法简单,但是不适用于直接驱动高速电路中的MOSFET。
电平转换驱动器:适用于高速应用,能够与常见PWM 控制器无缝式工作。
N 沟道高端栅极驱动器直接式驱动器:MOSFEF 最简单的高端应用,由PWM 控制器或以地为基准的驱动器直接驱动,但它必须满足下面两个条件:VCC<Vgs,max and Vdc<VCC-Vgs,miller浮动电源栅极驱动器:独立电源的成本影响是很显著的。
光耦合器相对昂贵,而且带宽有限,对噪声敏感。
变压器耦合式驱动器:在不确定的周期内充分控制栅极,但在某种程度上,限制了开关性能。
但是,这是可以改善的,只是电路更复杂了。
电荷泵驱动器:对于开关应用,导通时间往往很长。
由于电压倍增电路的效率低,可能需要更多低电压级泵。
自举式驱动器:简单,廉价,也有局限;例如,占空比和导通时间都受到刷新自举电容的限制。
otl功率放大器中的自举电路

otl功率放大器中的自举电路
自举电路是一种用于驱动功率放大器输出级的电路,它能够提供高电压驱动信号,以增强功率放大器的输出功率。
在功率放大器中,自举电路通常由电容和电阻组成,被连接到放大器的输出端。
其原理是通过电容器将一部分输出信号反馈回到放大器的输入端,形成一个反馈回路。
这样一来,放大器就可以输出高电压信号,从而增加输出功率。
在工作过程中,自举电路会将放大器输出的信号经过电容器存储,随后将存储的信号反馈回到放大器的输入端。
这个过程会导致输出信号的幅度不断增加,从而形成一个正反馈回路。
因此,自举电路可以提供更高的电压驱动信号,使得功率放大器能够输出更大的功率。
需要注意的是,自举电路也可能会引入一些问题,比如在高频下可能会产生不稳定的振荡。
因此,在设计自举电路时需要仔细考虑电容和电阻的数值选择,以及放大器的稳定性。
总之,自举电路是一种能够增强功率放大器输出功率的电路,通过反馈回路产生高电压驱动信号,使得功率放大器能够输出更大的信号。
mos管自举电路工作原理 csdn

MOS管自举电路工作原理一、简介自举电路是一种常见的电路结构,常被用于MOS管的驱动电路中。
其作用是通过利用负载电容上的电荷来实现MOS管的驱动电压升高,从而提高开关速度和工作性能。
在CSND中,自举电路的设计和工作原理是一个重要的研究方向。
二、MOS管自举电路的基本原理1. MOS管的驱动电路MOS管作为一种主流的半导体器件,其驱动电路的设计对于整个电路系统的性能起着至关重要的作用。
在传统的MOS驱动电路中,由于电压的限制,无法将MOS管的栅极驱动电压提高到更高的水平,从而限制了MOS管的开关速度和性能。
2. 自举电路的作用自举电路的设计正是为了解决MOS管驱动电路中驱动电压的限制问题。
通过将负载电容与MOS管的栅极相连接,使得在负载电容充电的过程中,栅极电压得以提高,从而实现了对MOS管驱动电压的增强。
这种利用负载电容充电来提高电压的方法,称为自举。
3. 自举电路的结构自举电路一般由开关管、自举电容和驱动电路组成。
在MOS管的开关过程中,利用自举电容的充电和放电过程,可以实现对MOS管驱动电压的提升,从而改善MOS管的开关速度和工作性能。
三、MOS管自举电路的设计1. 自举电路的选择在CSND中,常见的自举电路设计有直接自举和间接自举两种。
直接自举电路是将MOS管的源极和负载电容的负端相连,通过驱动电路对MOS管的源极和负载电容进行驱动,实现对MOS管驱动电压的提升。
间接自举电路则是通过一个额外的开关管来控制负载电容的充电和放电过程,从而实现对MOS管驱动电压的提升。
2. 自举电路的参数设计在进行自举电路的设计时,需要考虑到自举电容的大小、驱动电路的设计、以及自举电路和MOS管之间的连接方式等因素。
合理的参数设计能够有效提高MOS管的开关速度和性能,从而提高整个电路系统的工作效率。
3. 自举电路的优化除了基本的自举电路设计之外,还可以通过优化自举电容的选择、驱动电路的设计以及自举电路和MOS管之间的连接方式等方法来进一步提高MOS管的驱动电路性能。
n mos 的自举驱动电路 电机

n mos 的自举驱动电路电机摘要:一、NMOS驱动电路概述二、NMOS驱动电路的关键元件及其作用1.反置图腾柱2.PWM电压基准3.驱动电流提供三、NMOS驱动电路在电机驱动中的应用四、自举驱动电路的设计与优化1.驱动能力强,减少门极驱动损耗2.增强MOSFET抗干扰能力五、电机驱动电路的构建1.电机三相绕组中心点接供电系统2.三相绕组端接三极管C极3.三极管B极接移相电路输出4.三极管E极接GND六、结论与展望正文:MOS驱动电路在现代电子设备中有着广泛的应用,尤其是在电机驱动领域。
本文将详细介绍NMOS驱动电路的工作原理、关键元件及其在电机驱动中的应用,并探讨一种自举驱动电路的设计与优化。
MOS驱动电路的核心是反置图腾柱,它由q1和q2两个晶体管组成,用于实现隔离。
此外,电路中还包含两个电源vl和vh,它们可以为电路提供所需的电压。
PWM电压基准由r2和r3提供,通过改变这个基准,可以使电路工作在PWM信号波形比较陡直的位置。
q3和q4是驱动电流提供者,当导通时,它们的压降通常只有0.3v,从而降低了驱动损耗。
在电机驱动中,NMOS驱动电路起着至关重要的作用。
首先,将电机三相绕组中心点接供电系统,另一端接移相电路输出。
然后,将三相绕组端接三极管C极,三极管B极接移相电路输出,三极管E极接GND。
这种电路设计具有驱动能力强、门极驱动损耗小、抗干扰能力高等优点。
此外,我们还设计了一个250kHz开关频率下的自举推挽驱动电路和门极快速放电回路。
这种自举驱动电路具有类恒流源性质,进一步增强了驱动能力,减少了门极驱动损耗,提高了MOSFET的抗干扰能力。
总之,NMOS驱动电路在电机驱动中的应用具有诸多优势。
通过合理的设计和优化,可以实现高效、可靠的电机驱动。
自举电路_开关源极负电压_解释说明以及概述

自举电路开关源极负电压解释说明以及概述1. 引言1.1 概述自举电路是一种常见的电子电路,其作用是将电压增益提高到更高的水平。
而开关源极负电压则是一种特殊的电路元件布局方式,用于调整电路的工作状态。
本文将深入探讨自举电路和开关源极负电压之间的关系以及其工作原理与应用场景。
1.2 文章结构本文共分为五个部分进行论述。
引言部分主要介绍了全文内容和结构安排,以提供读者一个整体的概览。
接下来,我们将详细解释自举电路和开关源极负电压的定义、原理和组成部分,并展示它们在实际应用中的工作原理和示意图。
然后,我们将从多个角度对两者之间的关系进行解释说明,并探讨开关源极负电压在自举电路性能和稳定性方面的影响。
最后,在结论部分我们总结了自举电路与开关源极负电压的重要性和应用价值,并对未来发展趋势给出展望与建议。
1.3 目的本文旨在帮助读者全面了解自举电路和开关源极负电压的原理、应用和相互关系。
通过详细介绍和解释,读者将能够加深对自举电路与开关源极负电压之间的联系的理解,并认识到它们在电子领域中的重要性和广泛应用的价值。
同时,本文也为未来自举电路与开关源极负电压技术的发展提供了展望和建议。
请确认是否有其他问题需要解答?2. 自举电路:2.1 定义和原理:自举电路是一种基础的电子电路,用于提供正负极性的直流电源。
它通过使用信号源驱动一个开关来产生周期性的信号,并利用这个周期性信号来驱动另一个开关,从而实现直流电源的生成。
自举电路的原理基于反馈机制,其中输出信号作为输入信号的参考,以稳定并增加输出功率。
2.2 组成部分:自举电路主要由以下组成部分构成:- 信号源:产生周期性的输入信号。
- 驱动开关:接收来自信号源的输入信号,并通过开关操作将其转换为占空比较高(通常达到50%以上)且频率较高的脉冲信号。
- 反向电阻:连接输出端和驱动开关,用于形成反馈回路。
- 负载:连接到反向电阻上,从而获得所需的正负极性直流电压。
2.3 工作原理和示意图:在自举电路中,初始状态下驱动开关为关闭状态。
自举电容的作用

自举电容的作用自举电容是一种用于增强电路稳定性和提高信号质量的元件。
它在电子设备和通信系统中起着重要的作用。
本文将从多个方面介绍自举电容的作用。
1. 电路稳定性的增强自举电容可以帮助提高电路的稳定性。
在某些电路中,由于信号的幅度非常小,而噪声和干扰信号的幅度相对较大,这会导致信号的失真和误差。
自举电容可以通过存储电荷并在需要时释放电荷的方式,对信号进行放大和恢复,从而减小噪声和干扰对信号的影响,提高信号的稳定性。
2. 信号质量的提高自举电容还可以提高信号的质量。
在一些通信系统中,信号需要经过长距离的传输,会受到衰减和失真的影响。
自举电容可以在信号传输过程中对信号进行放大和恢复,减小信号的衰减和失真,从而提高信号的质量,保证信息的准确传输。
3. 电源噪声的抑制自举电容还可以用于抑制电源噪声。
在一些电子设备中,电源噪声会对电路的正常工作产生干扰,导致信号质量下降。
自举电容可以通过存储电荷并在需要时释放电荷的方式,对电源噪声进行消除或减小,从而减少对电路的干扰,提高电路的稳定性和性能。
4. 电路启动和复位功能在一些电子设备中,由于电源电压的不稳定或其他原因,电路可能无法正常启动或复位。
自举电容可以在电路启动或复位时提供所需的电荷,以确保电路正常工作。
通过存储电荷并在需要时释放电荷的方式,自举电容可以提供稳定的电源电压,保证电路的正常启动和复位。
5. 电路的灵活性和可调性自举电容还可以增加电路的灵活性和可调性。
通过调节自举电容的参数,如电容值和充放电时间等,可以改变电路的工作状态和性能。
这为电子设备的设计和优化提供了更多的选择和可能性。
自举电容在电子设备和通信系统中具有重要的作用。
它可以增强电路的稳定性,提高信号的质量,抑制电源噪声,实现电路的启动和复位功能,增加电路的灵活性和可调性。
因此,在电子领域的应用中,自举电容是一种不可或缺的元件。
功率驱动器IR2110自举电路分析及应用
功率驱动器IR2110自举电路分析及应用唐宁【摘要】对自举武功率驱动器IR2110的功能与结构进行了简单介绍,详细分析了其高边自举电路的结构原理及工作方式.对自举电容、自举二极管及功率MOS管等自举电路构成元件的选取方法与原则进行了介绍,经公式推导并结合项目经验给出了自举电容的最小值,计算了电路中高边功率MOS管的最大导通时间,并给出自举二极管的选择条件.利用IR2110搭建了一个直流电机调速驱动电路,成功实现了利用自举电路对直流电机进行调速.【期刊名称】《微处理机》【年(卷),期】2018(039)004【总页数】4页(P25-28)【关键词】IR2110驱动器;自举;耐高压;电机驱动【作者】唐宁【作者单位】中国电子科技集团公司第四十七研究所,沈阳110032【正文语种】中文【中图分类】TN471 引言IR2110功率驱动器在开关电源和电机控制调速等需要中小功率能量转换场合中使用广泛[1]。
IR2110可使电路系统体积得到有效精简、响应速度快、可耐受600V电压、驱动输出电流2A、带有欠压锁定功能并且有端口可外接过流检测电路[2]。
其承受高压的高边外围电路采用自举方式,可有效减少电源路数[3]。
但IR2110若设计疏于考虑,自举外围电路参数选取不当容易影响系统工作稳定性甚至损坏系统。
因此结合实际项目经验介绍其功能、自举电路参数选择和在电机调速系统中的应用。
2 IR2110功能介绍IR2110是一种高电压的高速大功率MOSFET和IGBT驱动器,带有独立的高边和低边输出沟道[4]。
具有专利高压集成电路和可避免闩锁CMOS技术的单片结构。
逻辑输入兼容标准的CMOS和LSTTL输出[5]。
输出驱动器具有为了最小化驱动器的交叉传导所设计的死区时间。
为了简化在高频应用中的使用方式,匹配了传输延迟。
浮动的沟道可用于驱动N沟道功率MOSFET或者IGBT,在高边结构中操作电压可达到600V。
表1所示为IR2110引脚功能表。
利用MOSFET管自举升压驱动电路
利用MOSFET管自举升压驱动电路MOS管最显著的特性是开关特性好,所以被广泛应用在需要电子开关的电路中,常见的如开关电源和马达驱动,也有照明调光。
现在的MOS驱动,有几个特别的需求,1,低压应用当使用5V电源,这时候如果使用传统的图腾柱结构,由于三极管的be有0.7V左右的压降,导致实际最终加在gate上的电压只有4.3V。
这时候,我们选用标称gate电压4.5V的MOS管就存在一定的风险。
同样的问题也发生在使用3V或者其他低压电源的场合。
2,宽电压应用输入电压并不是一个固定值,它会随着时间或者其他因素而变动。
这个变动导致PWM电路提供给MOS管的驱动电压是不稳定的。
为了让MOS管在高gate电压下安全,很多MOS管内置了稳压管强行限制gate电压的幅值。
在这种情况下,当提供的驱动电压超过稳压管的电压,就会引起较大的静态功耗。
同时,如果简单的用电阻分压的原理降低gate电压,就会出现输入电压比较高的时候,MOS管工作良好,而输入电压降低的时候gate电压不足,引起导通不够彻底,从而增加功耗。
3,双电压应用在一些控制电路中,逻辑部分使用典型的5V或者3.3V数字电压,而功率部分使用12V甚至更高的电压。
两个电压采用共地方式连接。
这就提出一个要求,需要使用一个电路,让低压侧能够有效的控制高压侧的MOS管,同时高压侧的MOS管也同样会面对1和2中提到的问题。
在这三种情况下,图腾柱结构无法满足输出要求,而很多现成的MOS驱动IC,似乎也没有包含gate电压限制的结构。
于是我设计了一个相对通用的电路来满足这三种需求。
电路图如下:图1用于NMOS的驱动电路图2用于PMOS的驱动电路这里我只针对NMOS驱动电路做一个简单分析:Vl和Vh分别是低端和高端的电源,两个电压可以是相同的,但是Vl不应该超过Vh。
Q1和Q2组成了一个反置的图腾柱,用来实现隔离,同时确保两只驱动管Q3和Q4不会同时导通。
R2和R3提供了PWM电压基准,通过改变这个基准,可以让电路工作在PWM信号波形比较陡直的位置。
供高电压栅极驱动器IC使用的自举电路的设计和使用准则
图 12. 情况 2 的 VB 和 VS 波形 VB=VBS+VS<0导致寄生二极管DBCOM导通VB被箝位在0V 一 种 实 用 的 电 路 可 能 处 在 以 上 两 种 极 限 之 间,结 果 是 VBS 电压稍微增大,和 VB 稍低于 VDD,如图 13 所示。
VB
VS
VB 䖥 COM VBS ࡴ
LS2
GND
- VS
D1
iLOAD iFree
V COUT
OUT
图 5. 降压转换器 图 6 描述了高端 N 沟道 MOSFET 关断期间的电压波形。
图 3. 半桥式应用电路
HIN
t
VS -COM
-VS
t
㓁⌕
图 4. 关断期间的 VS 波形
A⚍
VBS
B⚍ C⚍ VGS=B-C П䯈
VDC+VGSˈᆚࢦ VDC
㛝ކথ⫳఼
IN
䌃䗮⬉⌕㸹ٓᷙᵕ偅ࡼ఼
VB
UVLO
HO
RR
ాໄ⍜䰸఼
S
Q
VS
图 1. 高端驱动集成电路的电平转换器
2.2 自举式驱动电路工作原理
自举式电路在高电压栅极驱动电路中是很有用的,其工
作原理如下。当 VS 降低到 IC 电源电压 VDD 或下拉至地 时 (低端开关导通,高端开关关断),电源 VDD 通过自 举电阻, RBOOT,和自举二极管, DBOOT,对自举电容 CBOOT,进行充电,如图 2 所示。当 VS 被高端开关上拉 到一个较高电压时,由 VBS 对该自举电容充电,此时, VBS 电源浮动,自举二极管处于反向偏置,轨电压 (低 端开关关断,高端开关导通)和 IC 电源电压 VDD,被隔 离开。
电压自举原理
电压自举原理电压自举原理是一种利用非直流电源产生直流电压的方法。
该原理在许多电路和设备中被广泛应用,例如交流变压器、电力输配电系统中的直流电源等。
电压自举原理是通过自感和互感现象来实现的。
当交流电源加在电路中时,根据自感和互感原理,电路中的电感元件将会产生自感电动势和互感电动势。
在一些电路中,这些电动势可以相互叠加,形成较高的直流电压。
在交流电路中,电感元件扮演着重要的角色。
电感元件是由绕组和铁芯构成的,当电感元件中电流变化时,将会产生磁场。
当电流变化迅速时,磁场也会随之变化,从而产生自感电动势。
根据法拉第电磁感应定律,互感现象也会发生,即当一个电路中的电流变化时,会在另一个电路中诱发电动势。
因此,在交流电路中,电感元件的自感电动势和互感电动势可以相互叠加。
当自感和互感电动势的方向与电源电势方向相同,并且幅值足够大时,它们可以合成较高的直流电压。
这种效应称为电压自举。
电压自举可以在交流电源无法提供所需电压的情况下,通过自身产生所需的直流电压。
这在实际应用中具有重要的意义。
例如,在交流变压器中,原本只有交流电压的绕组通过电压自举技术可以产生所需的直流电压。
而在一些特殊应用中,如电力输配电系统中的直流电源,电压自举可以通过互感电势来产生所需的直流电压,从而满足特定设备的需求。
除了以上应用,电压自举还经常出现在放大电路中。
在某些情况下,交流信号需要放大,并转化成较高的直流电压。
通过利用电压自举原理,可以实现将小幅度的交流信号放大成所需的直流电压。
总结来说,电压自举原理是一种利用自感和互感现象,在交流电路中产生较高直流电压的方法。
在电力系统、电路设计和放大器等领域中,电压自举都有着广泛的应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1
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)]//[rbe+(1+β)(R4//RL)]
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。
2
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]//[rbe+(1+β)(R4//RL)]
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。
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
AV ≈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= / IR3=R3/(1-)
电路此时的输入电阻为
Ri=R3ˊ//[rbe+(1+β)(R4//RL)]≈ rbe+(1+β)(R4//RL)。
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C
3
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 UCE(sat)-Vcc/2≈-Vcc/2
图4
3
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 ub2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uce2> UCE(sat)。那么输出电压的最大正峰值为
Vcc- uce2-Vcc/2= Vcc/2-uce2
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UP=Vcc-ICQ*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UP≈Vcc ,而E点对地直流电位为UE= Vcc/2。
因此,自举电容C上的直流电压为UC= 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,UC将基本保持不变。这时当输入信号ui为负半周时,T2导通,随着ui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,uo的幅值增大。
由于uP= Uc+uE= Vcc/2+ uE,即uP会随uE的升高而自动抬高。当uo接近Vcc/2时,uE的瞬间
电位可达Vcc,此时uP= 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Rc2的交流电流大大减少,这就相当于提高了Rc2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Re2两端的电位很接近,因此流过Re2的交流电流大大减少,
相当于提高了Re2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
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