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  • 自舉電路-自舉電路的應(yīng)用和自舉電路怎么把電壓升高的
    • 發(fā)布時(shí)間:2019-11-16 14:53:42
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    自舉電路-自舉電路的應(yīng)用和自舉電路怎么把電壓升高的
    自舉電路
    自舉電路也叫升壓電路,是利用自舉升壓二極管,自舉升壓電容等電子元件,使電容放電電壓和電源電壓疊加,從而使電壓升高,有的電路升高的電壓能達(dá)到數(shù)倍電源電壓。
    自舉電路原理
    舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子:有一個(gè)12V的電路,電路中有一個(gè)場(chǎng)效應(yīng)管需要15V的驅(qū)動(dòng)電壓,這個(gè)電壓怎么弄出來(lái)?就是用自舉。通常用一個(gè)電容和一個(gè)二極管,電容存儲(chǔ)電荷,二極管防止電流倒灌,頻率較高的時(shí)候,自舉電路的電壓就是電路輸入的電壓加上電容上的電壓,起到升壓的作用。
    自舉電路只是在實(shí)踐中定的名稱,在理論上沒(méi)有這個(gè)概念。自舉電路主要是在甲乙類(lèi)單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路中使用較為普遍。甲乙類(lèi)單電源互補(bǔ)對(duì)稱電路在理論上可以使輸出電壓Vo達(dá)到Vcc的一半,但在實(shí)際的測(cè)試中,輸出電壓遠(yuǎn)達(dá)不到Vcc的一半。其中重要的原因就需要一個(gè)高于Vcc的電壓。所以采用自舉電路來(lái)升壓。
    開(kāi)關(guān)直流升壓電路(即所謂的boost或者step-up電路)原理
    the boost converter,或者叫step-up converter,是一種開(kāi)關(guān)直流升壓電路,它可以是輸出電壓比輸入電壓高?;倦娐穲D見(jiàn)圖21.
    假定那個(gè)開(kāi)關(guān)(三極管或者mos管)已經(jīng)斷開(kāi)了很長(zhǎng)時(shí)間,所有的元件都處于理想狀態(tài),電容電壓等于輸入電壓。下面要分充電和放電兩個(gè)部分來(lái)說(shuō)明這個(gè)電路。
    自舉電路,電壓
    自舉電路應(yīng)用
    1、利用自舉電路提高電路增益
    圖2、圖3所示的兩電路都是利用自舉電路提高電路增益的。先看圖2,圖中以T1為核心構(gòu)成共射電路,以T2為核心構(gòu)成的是射隨器,C3為自舉電容。該電路輸出電壓跟隨N點(diǎn)的電位變化而變化,通過(guò)C3的反饋將輸出電壓反饋到M點(diǎn),使M點(diǎn)的電位也跟隨N點(diǎn)電位的電位變化而變化,實(shí)現(xiàn)自舉。
    自舉電路,電壓
    圖2
    同理可分析圖3電路,圖6中T1、T2的作用與圖5相同,C3仍為自舉電容。該電路的輸出電壓跟隨M點(diǎn)的電位變化而變化,通過(guò)C3的反饋?zhàn)饔檬筃點(diǎn)的電位也跟隨M點(diǎn)電位變化而變化,實(shí)現(xiàn)自舉。自舉的結(jié)果使Re2兩端的電位很接近,因此流過(guò)Re2 的交流電流大大減少,相當(dāng)于提高了Re2的交流等效阻抗,即提高了T1的集電極等效阻抗,從而使電路獲得較高的增益。不難分析圖3電路利用T2管產(chǎn)生自舉作用,不僅提高了電路的增益,而且也使電路的輸出電阻大大增加,所以適用于后級(jí)放大電路輸入阻抗較高的場(chǎng)合。
    自舉電路,電壓
    圖3
    2.利用自舉電路解決交、直流參數(shù)設(shè)置
    如圖4電路是一個(gè)利用自舉電路解決駐極體話筒與放大器的交、直流參數(shù)合理配置的例子。駐極體話筒由于具有音質(zhì)好、輸出平坦、阻抗低而價(jià)格又便宜的特點(diǎn),應(yīng)用范圍已越來(lái)越廣泛了。但駐極體話簡(jiǎn)工作時(shí),要求提供一個(gè)直流偏置電流和偏置電壓。
    自舉電路,電壓
    圖4
    市場(chǎng)上銷(xiāo)售的話筒參數(shù)的離散性較大,其偏置電壓一般在1.5V~10V之間,工作電流常在0.1mA~1mA。在電路設(shè)計(jì)時(shí),其偏置電阻與電源之間有時(shí)較難協(xié)調(diào),為滿足話筒對(duì)輸出阻抗的要求而將偏置電阻取大時(shí),勢(shì)必要求Vcc要相應(yīng)地提高,如果將偏置電阻取小些,雖然可以滿足對(duì)Vcc的要求,但話筒的輸出阻抗又難以匹配。
    為解決這一問(wèn)題可采用圖7電路,在這一電路中偏置電阻(R1+R2)僅取2kQ,所以電源電壓Vcc幾乎全部降在話筒上,為駐極體話筒提供較大的偏置電壓,滿足了話筒參數(shù)離散性的要求。只要電源電壓Vcc大于話簡(jiǎn)工作電壓1V就能使它很好工作。為了滿足話筒對(duì)輸出阻抗的匹配的要求,該電路采用了自舉電路,C3為自舉電容,由于C3的存在,使R1電阻下端的電位跟隨R1.上端的電位變化而變化,即實(shí)現(xiàn)自舉。R1兩端的電位差值很小即意味著R1的等效阻抗被大大地提高了,從而實(shí)現(xiàn)與駐極體話簡(jiǎn)輸出阻抗的良好匹配。此外,該電路具有一定的電壓增益,還可以減輕后級(jí)電路的負(fù)擔(dān)。
    自舉電路如何把電壓逐一升高
    自舉電路,電壓
    自舉電路,電壓
    +5V_ALWP電壓通過(guò)D32的1腳對(duì)C710、C722、C715、C719開(kāi)始充電,充電完畢后電路狀態(tài)如上圖顯示(二極管壓降忽略不計(jì))。
    此時(shí)的+15V_ALWP,實(shí)際電壓為5V
    自舉電路,電壓
    1、由于電容的兩端電壓不能突變,此時(shí)C715兩端的電位為左邊5V,右邊10V(C715的電壓依然是10V-5V=5V),然后電流經(jīng)過(guò)D35的2引腳,對(duì)C719電容充電,充電后C719的電壓升到10V。
    2、在上述1發(fā)生的同時(shí),Y輸出的第一次高電平5V也對(duì)C710充電。同樣電容兩端電壓不能突變,所以C710兩端的電位為左邊5V,右邊10V(C710的電壓依然是10V-5V=5V)。然后電流經(jīng)過(guò)D32的2引腳對(duì)C732D電容充電(充電前C722的電壓為5V),充電后C722的電壓升到10V。
    此時(shí)+15V_ALWP電壓為10V。
    自舉電路,電壓
    1、由于電容的兩端電壓不能突變,此時(shí)C715兩端的電位為左邊0V,右邊5V(C715的電壓依然是5V-0V=5V,保持5V電壓),當(dāng)C715電壓為5V后,由于C722電壓10V>C715電壓5V,C722會(huì)對(duì)C715充電。充電后C715=C722=7.5V。此時(shí)C715電壓依然比C719電壓低。是由于D35的2引腳處的二極管反向截止,所以C719不能對(duì)C715充電,C719電壓保持在10V。
    2、在上述1發(fā)生的同時(shí),Y輸出的第一次低電平0V也改變了C710左端的電壓。同樣電容兩端電壓不能突變,所以C710兩端的電位為左邊0V,右邊5V(C710的電壓依然是5V-0V=5V)。此時(shí)C710電壓低,C722電壓高(7.5V)。但是由于D35的2引腳處的二極管反向截止,所以C722不能對(duì)C710充電。C722電壓保持在7.5V。
    3、當(dāng)Y再次輸出高電平時(shí),C722又被充電到10V。當(dāng)Y變?yōu)榈碗娖绞荂722(10V)對(duì)C715(7.5V)充電。C715=8.75V。當(dāng)Y再次輸出高電平時(shí),此時(shí)C715兩端的電位為:左邊:5V,右邊:13.75V(5V+8.75V),C715對(duì)C719充電,C719電壓變?yōu)?1.875V,C715由于對(duì)C719充電,電壓變?yōu)?1.875V。此時(shí)+15V_ALWP電壓是11.875V。
    4、經(jīng)過(guò)數(shù)次高低電平變化后,C715兩端電壓慢慢升高,同時(shí)C715對(duì)C719充電,C719電壓也慢慢升高,最終C715會(huì)被充電到10V,不再升高。當(dāng)Y引腳再次輸出高電平5V時(shí),C715的電位為:左邊5V,右邊15V(10V+5V).最終+15V_ALWP電壓穩(wěn)定在15V。
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