电容自举电路电路图大全（六款电容自举电路设计原理图详解）
自举电路是指用电容器使放大电路中某部分产生自举现象，从而达到提高电路的增益和扩展电路的输出动态范围，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。
工作原理 图1是一个简单的电路，由欧姆定律可知，电阻r上流过电流为i=va/r，如果我们在图1这个电路的基础上增加一级射极跟随电路，如图2所示，由于射极跟随电路的电压放大倍数小于1，但又非常接近于1，假设射极跟随电路的电压放大倍数为0.95，则三极管的ve=0.95vb，由于电容c对交流而言，相当于短路，所以b点的电压vb等于发射极电压，即vb=ve，而点a的电压就是vb，所以此时流过电阻r的电流为：
从以上可见，由于电容c的作用，流过电阻r的电流仅为原来的1/20.对局部电路而言，也就是相当于大怒r增大了20倍，从而实现了电路参数的自举。所以能自举，是由于电容c的加入。结论就是：电路的自举就是利用电路中不同节点的电位差，通过电容的反馈作用来改变电路某一点的点位，使电路中的电位发生改变，从而减少流过电阻中的电流，使得电阻两端的等效电阻值变大，达到提高电路增益的目的，若从反馈的角度来看自举，实质上是一种特殊形式的正反馈。
电容自举电路电路图（一）
在图中，当vi =0时，vd=vd=vcc-ic3r3 ，而vk=vk=vcc/2，因此电容c3两端电压被充电到vc3=vcc/2-ic3r3。
当时间常数r3c3足够大时，vc3（电容c3两端电压）将基本为常数（vc3 »vc3），不随vi而改变。这样，当vi为负时，t1导电，vk将由vcc/2向更正方向变化，考虑到vd=vc3+vk=vc3+vk ，显然，随着k点电位升高，d点电位vd也自动升高。因而，即使输出电压幅度升得很高，也有足够的电流ib1，使t1充分导电。这种工作方式称为自举，意思是电路本身把vd提高了。
电容自举电路电路图（二） 对jfet放大器的衬底进行自举的减小又jfet输入电容的非线性引起的失真，在这个电路中，第二反馈分压器使u1的衬底自举，当r1=500km（源阻抗）时，在10khz上的总谐波失真（thd）减小了个数量级。
电容自举电路电路图（三） otl功率放大器中要设自举电路，图3所示是自举电路。电路中的c1，r1和r2构成自举电路。c1为自举电容，r1o 隔离电阻，r2将自举电压加到vt2基极。b140-13-f vt1集电极信号为正半周期间vt2导通、放大，当输入vt2基极的信号比较大时，vt2基极信号电压大，由于vt2发射极电压跟随基极电压，vt2发射极电压接近直流工作电压+v，造成vt2集电极与发射极之间的直流工作电压减小，vt2容易进入饱和区，使三极管基极电流不能有效地控制集电极电流。
图3
（1）换句话讲，三极管集电极与发射极之间直流工作电压减小后，基极电流增大许多才能使三极管集电极电流有一些增大，显然使正半周大信号输出受到抑制，造成正半周大信号的输出不足，必须采取自举电路来加以补偿。自举电路实质是在放大器的局部引入正反馈。
（2）自举电路静态分析。静态时，直流工作电压+v经rl对cl充电，使cl上充有上正下负的电压uc1，这样电路中b点的直流电压等于a点的直流电压加上uc1，b点的直流电压高于a点电压。
（3）自举过程分析。加入自举电路后，由于cl容量很大，它的放电回路时间常数很大，使cl上的电压uci基本不变。正半周大信号出现时，a患电压升高导致b点电压也随之升高。电路中，b点升高的电压经r2加到vt2基极，使vt2基极上的信号电压更高（正反馈过程），有更大的基极信号电流激励vt2，使vt2发射极输出信号电流更大，补偿vt2集电极与发射极之间直流工作电压下降而造成的输出信号电流不足。
（4）隔离电阻作用。自举电路中，rl用来将b点的直流电压与直流工作电压+v隔离，使b点直流电压有可能在某瞬间超过+ vo当vt2中正半周信号幅度很大时，a点电压接近+v，b点直流电压更大，并超过+v，此时b点电流经rl流向电源+v（对直流电源+v充电）。如果没有电阻rl的隔离作用（分析视rl短接），则b点直流电压最高为+v，而不可能超过+v，此时无自举作用。可见设置隔离电阻rl后，大信号时的自举作用更好。
电容自举电路电路图（四） （1）存在问题 上述情况是理想的。实际上，图１的输出电压幅值达不到vom= vom/2，这是因为当vi为负半周时，t1导电，因而ib1增加，由于rc3上的压降和vbe1的存在，当k点电位向+vcc接近时，t1的基流将受限制而不能增加很多，因而也就限制了t1输向负载的电流，使rl两端得不到足够的电压变化量，致使vom明显小于vcc/2。
（2）改进办法 如果把图１中d点电位升高， 使vd＞+vcc， 例如将图中d点与+vcc的连线切断，vd由另一电源供给，则问题即可以得到解决。通常的办法是在电路中引人r3、c3等元件组成的所谓自举电路，如图１所示。
（3）自举电路的作用 静态时
当r3c3足够大时，vc3不随vi变化，可认为基本不变。这样，当vi为负时，t1导电， vk将由vcc/2向更正方向变化， 考虑到vd=vc3+vk= vc3+vk，显然，随着k点电位升高，d点电位vd也自动升高。 因而，即使输出电压幅度升得很高，也有足够的电流ib1，使t1充分导电。这种工作方式称为自举，意思是电路本身把vd提高了。
电容自举电路电路图（五）
工作情况分析
电容自举电路电路图（六） 本项目的ipm型号选用igcm20f60ga。图2是ipm自举电路原理图。由图2可知，自举元件一端接电路的输入部分，另一端接到同相位的输出电路部分，借输入、输出的同相变化，把自己抬举起来，即自举元件引入的是正极性的反馈。
对原理图中第一路自举电路进行分析。ipm模块自举电路仅由自举电阻r62、自举二极管d9和自举电容e1组成，因此简单可靠。其电路基本工作过程为：当vs因为下桥臂功率器件导通被拉低到接近地电位gnd时，控制电源vcc会通过r62和d9给自举电容e1充电。当上桥臂导通，vs上升到直流母线电压后，自举二极管d9反向截止，从而将直流母线电压与vcc隔离，以防止直流母线侧的高压串到控制电源低压侧而烧坏元器件。此时e1放电，给上桥臂功率器件的门极提供驱动电压。当vs再次被拉低时，e1将再次通过vcc充电以补充上桥臂导通期间e1上损失的电压。这种自举供电方式就是利用vs端的电平在高低电平之间不停地摆动来实现的。如图2所示，自举电路给e1充电，e1的电压基于上桥臂输出晶体管源极电压上下浮动。
由于运行过程中反复地对自举电容进行充放电，因此必须选择适当的参数，保证自举电容上的电压在电机运行时保持高于欠压锁定电平。
由上述分析可知，要保证e1的跌落电压能够得到及时、完全的补充，自举电路对下桥臂最小导通时间有一定的要求。但是若能正确选择各元器件参数，自举电路对下桥臂最小导通时间的限制将会大大降低。
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从以上可见，由于电容c的作用，流过电阻r的电流仅为原来的1/20.对局部电路而言，也就是相当于大怒r增大了20倍，从而实现了电路参数的自举。所以能自举，是由于电容c的加入。结论就是：电路的自举就是利用电路中不同节点的电位差，通过电容的反馈作用来改变电路某一点的点位，使电路中的电位发生改变，从而减少流过电阻中的电流，使得电阻两端的等效电阻值变大，达到提高电路增益的目的，若从反馈的角度来看自举，实质上是一种特殊形式的正反馈。
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在图中，当vi =0时，vd=vd=vcc-ic3r3 ，而vk=vk=vcc/2，因此电容c3两端电压被充电到vc3=vcc/2-ic3r3。
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图3
（1）换句话讲，三极管集电极与发射极之间直流工作电压减小后，基极电流增大许多才能使三极管集电极电流有一些增大，显然使正半周大信号输出受到抑制，造成正半周大信号的输出不足，必须采取自举电路来加以补偿。自举电路实质是在放大器的局部引入正反馈。
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