自舉電容的工作原理

　　自舉電路原理

? 　放電過程：開關斷開，由于電感的電流保持特性，流經電感的電流不會馬上變?yōu)?，而是緩慢的由充電完畢時的值變?yōu)?。而原來的電路已斷開，于是電感只能通過新電路放電，即電感開始給電容充電，電容兩端電壓升高，此時電壓已經高于輸入電壓了。說起來升壓過程就是一個電感的能量傳遞過程。

　　充電過程：開關閉合（三極管導通），開關（三極管）處用導線代替。這時，輸入電壓流過電感。二極管防止電容對地放電。由于輸入是直流電，所以電感上的電流以一定的比率線性增加，這個比率跟電感大小有關。隨著電感電流增加，電感里儲存了一些能量。

　　自舉電容工作原理

　　自舉電路的本質是利用電容兩端電壓瞬間不能突變的特點來改變電路中某一點的瞬時電位。圖1是一射極跟隨器電路，在偏置電路中加入電阻R3的目的在于提高輸入電阻，因為輸入電阻為

　　Ri=［R3+（R1//R2）］//［rbe+（1+β）（R4//RL）］

　　只要將R3值取大，就可以使輸入電阻增大。

　　但是R3取值是不能任意選大的，R3太大將使靜態(tài)工作點偏離要求，因此，這種偏置方式雖然可以提高輸入阻抗，但效能是有限的。

　　若在該電路中加一電容C3時（如圖2所示），只要電容C3的容量足夠大，則可認為B點的電壓變化與輸出端電壓變化相同，R3兩端的電壓變化為-，此時流過R3的電流為

　　IR3=（Ui-UB）/R3=（Ui-Uo）/R3

　　由于電路的跟隨著變化而變化，即≈，所以流過R3的電流極小，說明R3此時對交流呈現出極高的阻抗（比R3的實際阻值要大得多），這就使射極跟隨器的輸入阻抗得到極大提高。這種利用電容一端電位的提高來控制另一端電位的方法稱為“自舉”，所以稱電容C3為自舉電容。自舉從本質上說是一種特殊形式的正反饋。

　　自舉電路工作原理分析

　　OTL功率放大器中要設自舉電路，圖3所示是自舉電路。電路中的C1，R1和R2構成自舉電路。C1為自舉電容，R1O 隔離電阻，R2將自舉電壓加到VT2基極。B140-13-F VT1集電極信號為正半周期間VT2導通、放大，當輸入VT2基極的信號比較大時，VT2基極信號電壓大，由于VT2發(fā)射極電壓跟隨基極電壓，VT2發(fā)射極電壓接近直流工作電壓+V，造成VT2集電極與發(fā)射極之間的直流工作電壓減小，VT2容易進入飽和區(qū)，使三極管基極電流不能有效地控制集電極電流。

　　圖3

　?。?）換句話講，三極管集電極與發(fā)射極之間直流工作電壓減小后，基極電流增大許多才能使三極管集電極電流有一些增大，顯然使正半周大信號輸出受到抑制，造成正半周大信號的輸出不足，必須采取自舉電路來加以補償。自舉電路實質是在放大器的局部引入正反饋。

　?。?）自舉電路靜態(tài)分析。靜態(tài)時，直流工作電壓+V經Rl對Cl充電，使Cl上充有上正下負的電壓UC1，這樣電路中B點的直流電壓等于A點的直流電壓加上UC1，B點的直流電壓高于A點電壓。

　?。?）自舉過程分析。加入自舉電路后，由于Cl容量很大，它的放電回路時間常數很大，使Cl上的電壓Uci基本不變。正半周大信號出現時，A患電壓升高導致B點電壓也隨之升高。電路中，B點升高的電壓經R2加到VT2基極，使VT2基極上的信號電壓更高（正反饋過程），有更大的基極信號電流激勵VT2，使VT2發(fā)射極輸出信號電流更大，補償VT2集電極與發(fā)射極之間直流工作電壓下降而造成的輸出信號電流不足。

　?。?）隔離電阻作用。自舉電路中，Rl用來將B點的直流電壓與直流工作電壓+V隔離，使B點直流電壓有可能在某瞬間超過+ Vo當VT2中正半周信號幅度很大時，A點電壓接近+V，B點直流電壓更大，并超過+V，此時B點電流經Rl流向電源+V（對直流電源+V充電）。如果沒有電阻Rl的隔離作用（分析視Rl短接），則B點直流電壓最高為+V，而不可能超過+V，此時無自舉作用?？梢娫O置隔離電阻Rl后，大信號時的自舉作用更好。