自舉電路在電路設(shè)計中的應(yīng)用朱麗華（福建信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院 福州， 350003） 摘要：在電路的設(shè)計中，常利用自舉電容構(gòu)成的自舉電路來改善電路的某些性能指標(biāo)，如利 用自舉提高射隨器的輸入阻抗、利用自舉提高電路增益及擴大電路的動態(tài)范圍等。本 文就自舉電路的工作原理及典型應(yīng)用作一介紹。 關(guān)鍵詞：自舉；自舉電容；自舉電路 在電路的設(shè)計中，常利用自舉電容構(gòu)成自舉電路來改善電路的某些性能指標(biāo)，如利用自舉電路提高射 隨器的輸入阻抗，利用自舉電路提高放大器增益或擴大電路的動態(tài)范圍等等?，F(xiàn)就自舉電路的工作原理及 典型應(yīng)用作一介紹。 一、自舉電路的工作原理 自舉電路的本質(zhì)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 =（ - ）/ R3=（ - ）/ 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(xiàn)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(zhì)上說是 一種特殊形式的正反饋。二、應(yīng)用實例 1.利用自舉電路提高射極跟隨器的輸入電阻 射隨器具有輸入阻抗高、輸出阻抗低的特點，所以在電子線路中的應(yīng)用是極為廣泛的。圖 3 是一典型 射極跟隨器電路，由于基極采用的是固定偏置電路，所以無法保證工點的穩(wěn)定。如果將它改為如圖 4 所示1的分壓式偏置，雖然可以解決電路的工作點穩(wěn)定問題，但因為 R1、R2 的取值受到限制，而此時電路的輸 入電阻是 Ri=[ R1//R2]//[rbe+(1+β)(R4//RL)] 顯然，這將使射隨器電路的輸入電阻下降很多，直接破壞了射極跟隨器高輸入電阻的優(yōu)勢。為了保證射隨器有較高的輸入電阻，同時又有穩(wěn)定的工作點，所以加一電阻 R3 和電容 C3，成為如圖 2 所示的加有自舉電容的射極跟隨器。 由上面的分析可知，當(dāng)輸入信號為 時，射隨器的輸出電壓 = * 。因為射極跟隨器的電壓增益 AV ≈1，所以 ≈ 。通過電阻 R3 中的電流 =（ - ）/ R3 這一值是極小的，所以 R3 支路對交流信號的等效電阻 R3ˊ的數(shù)值很大 R3ˊ= / IR3=R3/（1- ） 電路此時的輸入電阻為 Ri=R3ˊ//[rbe+(1+β)(R4//RL)]≈ rbe+(1+β)(R4//RL)。

可見射隨器的輸入阻抗得到了極大的提高。 2.利用自舉電路擴大電路動態(tài)范圍 利用自舉電路可以擴大放大器的輸出動態(tài)范圍。 圖 4 所示是一個典型的 OTL 電路，圖中 C3 是自舉電容自舉電容，C3、R3、R5 組成自舉電路。當(dāng)未加 C3（即將 C3 開路）時，在輸入信號 ui 為正半周最大值時，可使三極管 T1 臨界飽和，T3 的基極電壓很低，從而使 T3 接近飽和，輸出電壓的最大負峰值為 UCE（sat）-Vcc/2≈-Vcc/22當(dāng)輸入信號 ui 為負半周最大值時，使 T1 截止，T2 的基極電位等于電源電壓 Vcc 減去 Rc1（即 R3+R5） 上的壓降，所以ub2 總是低于 Vcc，三極管 T2 的集電結(jié)始終反偏，不能達到飽和狀態(tài)，因此三極管 T2Vcc- uce2-Vcc/2= Vcc/2-uce2管壓降 uce2> UCE（sat） 。那么輸出電壓的最大正峰值為對比上面兩式可見，同樣在充分激勵的條件下，正半周幅度比負半周幅度要小自舉電容，使得輸出電壓波形不 對稱，出現(xiàn)失真。為了避免出現(xiàn)失真，只能減小激勵信號，所以輸出的動態(tài)范圍受到抑制。 加入自舉電容 C3 后，靜態(tài)時 P 點對地的電位為 UP=Vcc-ICQ*R5，R5 是隔離電阻，其作用是為了防止輸出信號通過自舉電容短路， 通常取值很小， 因此可以認為 UP≈Vcc ， E 點對地直流電位為 UE= Vcc/2。