自举电路,电压

自举电路

自举电路也叫升压电路，是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。

自举电路原理

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，电容存储电荷，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。

开关直流升压电路(即所谓的boost或者step-up电路)原理

the boost converter,或者叫step-up converter，是一种开关直流升压电路，它可以是输出电压比输入电压高。基本电路图见图21.

假定那个开关(三极管或者mos管)已经断开了很长时间，所有的元件都处于理想状态，电容电压等于输入电压。下面要分充电和放电两个部分来说明这个电路。

自举电路应用

1、利用自举电路提高电路增益

图2、图3所示的两电路都是利用自举电路提高电路增益的。先看图2，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。

图2

同理可分析图3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3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。

图3

2.利用自举电路解决交、直流参数设置

如图4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。但驻极体话简工作时，要求提供一个直流偏置电流和偏置电压。

图4

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2kQ，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大于话简工作电压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简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。

自举电路如何把电压逐一升高

+5V_ALWP电压通过D32的1脚对C710、C722、C715、C719开始充电，充电完毕后电路状态如上图显示（二极管压降忽略不计）。

此时的+15V_ALWP，实际电压为5V

1、由于电容的两端电压不能突变，此时C715两端的电位为左边5V，右边10V（C715的电压依然是10V-5V=5V），然后电流经过D35的2引脚，对C719电容充电，充电后C719的电压升到10V。

2、在上述1发生的同时，Y输出的第一次高电平5V也对C710充电。同样电容两端电压不能突变，所以C710两端的电位为左边5V，右边10V（C710的电压依然是10V-5V=5V）。然后电流经过D32的2引脚对C732D电容充电（充电前C722的电压为5V），充电后C722的电压升到10V。

此时+15V_ALWP电压为10V。

1、由于电容的两端电压不能突变，此时C715两端的电位为左边0V，右边5V（C715的电压依然是5V-0V=5V，保持5V电压），当C715电压为5V后，由于C722电压10V＞C715电压5V，C722会对C715充电。充电后C715=C722=7.5V。此时C715电压依然比C719电压低。是由于D35的2引脚处的二极管反向截止，所以C719不能对C715充电，C719电压保持在10V。

2、在上述1发生的同时，Y输出的第一次低电平0V也改变了C710左端的电压。同样电容两端电压不能突变，所以C710两端的电位为左边0V，右边5V（C710的电压依然是5V-0V=5V）。此时C710电压低，C722电压高（7.5V）。但是由于D35的2引脚处的二极管反向截止，所以C722不能对C710充电。C722电压保持在7.5V。

3、当Y再次输出高电平时，C722又被充电到10V。当Y变为低电平是C722（10V）对C715(7.5V)充电。C715=8.75V。当Y再次输出高电平时，此时C715两端的电位为：左边：5V,右边：13.75V(5V+8.75V)，C715对C719充电，C719电压变为11.875V，C715由于对C719充电，电压变为11.875V。此时+15V_ALWP电压是11.875V。

4、经过数次高低电平变化后，C715两端电压慢慢升高，同时C715对C719充电，C719电压也慢慢升高，最终C715会被充电到10V，不再升高。当Y引脚再次输出高电平5V时，C715的电位为：左边5V，右边15V(10V+5V).最终+15V_ALWP电压稳定在15V。

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