自举电路从本质上讲就是一种正反馈电路,它由电容及其他元器件组成,其作用是将电路中某一点的电位通过该电容被电路自身提升,它在功放电路中可以拓展放大器的动态范围,改善非线性失真,也可提高功放的输出功率,下面笔就此问题作一分析。
一、用正电压供电的典型功放电路
1、波形失真分析
图l为常见的功放电路图,其中图(a)未引入自举电路,图(b)引入自举电路,图(c)为图(b)的简化图。
在图1的图(a)中,当输入信号的负半周到来后,VR电位上升,vc也升高,V2导通且逐渐变深,VA电位升高。
当输入信号达到某一值时.V2饱和,此时:
VA=VOC,流过Rl的电流增大,Rl上的电压降增大,使ve电位低于vCC,于是功放管V2迅速截止,从而使输出信号出现了图2中的顶部失真现象。
为了改善此失真,在电路中接人C4、R4即引入自举电路(见图l(b)),在图(h)中,未输入信号时:VA=1/2Vcc,VD=Vcc,Vc4=1/2Vcc。
当输入信号的负半周到来后:V。电位上升,ve也上升,V2导通且逐渐变深 当负半周输入信号达到某一值时,V2饱和,
使V2的基极电位vC可获得高于vcc的电压,从而保证ve工作于放大状态而有效地改善顶部失真现象。像这种引入C4.R4电路后使D点随A点电位变化的电路称为自举电路。图中的R4叫隔离电阻,将电源vcc与C4隔开,使V2管基极电位高于电源电压VCC。
从交流信号的角度看.R4与RL是并联的,为了简化电路,可直接把负载RL接在R4的位置上,耦合电容C3兼作自举电容,这样图l(b)就可简化为图l为图1c的形式,同时还可节省两个元件。
2、输出功率
不接自举电路时,功放管采用共集电极连接,如图3所示。
接人自举电路后,功放管采用共发射极连接,如图4所示。
显然,共集电极电路无电压放大能力。而共发射极电路既有电压放大能力,又有电流放大能力,在输入信号相同的情况下,共发射极连接电路比共集电极连接电路功率放大能力强,可见引入自举电路后放大器的输出功率增大了。
二、用负电压供电的典型功放电路
图5为常见的另一种功放电路图,其中图(a)未引入自举电路,图(b)引入自举电路。在图5(a)中,未输入信号时: 输入信号的正半周到来后,Vc下降,功放管V2导通且逐渐变深,当输入正半周信号达到某一值时,V2饱和,VA≈-Vcc,此时 于是V2截止,从而出现了有输入波形而无完整输出波形的失真现象。若把D点接到C2的负极则电路图便成了图5(b)的形式。
在图5(b)中,未输入信号时: 当输入信号正半周到来后:V。下降,VB下降.V2导通,直到V2饱和时,VA=-VCC,VD=-1/2Vcc=-1.5vCc,从而保证V2管的导通,拓宽V2的动态范围,改善输出波形的非线性失真,显然图中电容C2就是自举电路。