電路" target="_blank">自舉電路字面意思是自己把自己抬起來的電路，是利用自舉升壓電容的升壓電路，是電子電路中常見的電路之一。
自舉電路是一種利用電容器的儲(chǔ)能特性來提升電路中某一點(diǎn)的電壓，從而實(shí)現(xiàn)高增益或高輸入阻抗的電路技術(shù)。自舉電路在放大電路中有著重要的作用，尤其是在需要高輸入阻抗和高電壓增益的應(yīng)用中。以下是對自舉電路及其在放大電路中作用的詳盡分析。
自舉電路通過使用電容器在電源電壓和電路工作電壓之間創(chuàng)建一個(gè)虛擬的增益級，從而在沒有實(shí)際增益元件的情況下提升電路的輸入電壓。這種技術(shù)可以有效地增加放大器的輸入阻抗，同時(shí)減少所需的直流電源電壓。
自舉電路的工作原理基于電容器在交流信號中的行為。在直流條件下，電容器表現(xiàn)為開路，而在交流條件下，電容器可以充電和放電，表現(xiàn)出低阻抗的特性。自舉電路利用這一特性，在交流信號作用下，通過電容器將一部分能量存儲(chǔ)起來，并在需要時(shí)釋放，以提升電路的某一點(diǎn)電壓。
1.提高輸入阻抗 ：自舉電路可以顯著提高放大電路的輸入阻抗，這對于與高阻抗信號源的接口非常重要，可以減少信號源的負(fù)載效應(yīng)。
2.增加電壓增益 ：通過自舉技術(shù)，放大電路可以在不增加電源電壓的情況下，實(shí)現(xiàn)較高的電壓增益。
3.改善穩(wěn)定性 ：自舉電路可以減少放大電路的穩(wěn)定性問題，因?yàn)樗鼫p少了電路對電源電壓變化的敏感性。
4.減少電源需求 ：自舉電路允許使用較低的電源電壓實(shí)現(xiàn)高電壓增益，從而降低了對電源的要求。
5.信號調(diào)理 ：自舉電路常用于信號調(diào)理，如提升信號電平，以滿足后續(xù)電路的輸入要求。
我們經(jīng)常在IC外圍器件中看到自舉電容，比如下圖同步降壓轉(zhuǎn)換器(BUCK)電路中，Cboot就是自舉電容。
為什么要用自舉電路呢?這是因?yàn)樵谝恍╇娐分惺褂肕OS搭建橋式電路，對于下管NMOS導(dǎo)通條件很好實(shí)現(xiàn)，柵極G與源極S之間的電壓Vgs超過Vgs(th)后即可導(dǎo)通，Vgs(th)通常比較低，因此很容易實(shí)現(xiàn)。
而對于上管Q1而言，源極S本來就有一定的輸出，要知道，當(dāng)上管導(dǎo)通時(shí)，漏極D和源極S之間的電壓Vds是很小的，如果要想直接驅(qū)動(dòng)?xùn)艠OG，滿足Vgs》Vgs(th)的條件，則需要在柵極G和地之間加一個(gè)很高的電壓，這個(gè)難以實(shí)現(xiàn)控制。自舉電路應(yīng)運(yùn)而生。
有了自舉電路，就可以輕松在上管柵極G產(chǎn)生一個(gè)高壓，從而驅(qū)動(dòng)上管MOS。
具體原理框圖如下：
輸入總電壓VIN經(jīng)過internal regulator后輸出一個(gè)直流低壓V，用于Vboot充電，這個(gè)internal regulator一般是LDO架構(gòu)的電源。
當(dāng)下管Q2導(dǎo)通時(shí)，SW電壓為0，LDO輸出電壓V—》二極管—》自舉電容C1—》下管Q2，通過這條回路對電容進(jìn)行充電，電容兩端兩端電壓約等于V，此時(shí)A點(diǎn)電壓也是V。
當(dāng)下管Q2斷開時(shí)，SW位置電壓不是0，電容兩端存儲(chǔ)了電壓V，A點(diǎn)電壓被太高后比SW位置電壓高了V，相當(dāng)于Q1的柵極G比源極S高了電壓V，使得上管Q1導(dǎo)通，此時(shí)A點(diǎn)的電壓變?yōu)閂+Vsw，實(shí)現(xiàn)了電壓抬升，自己把自己的電壓舉了起來。
下圖是某IC自舉電容電壓實(shí)測波形，黃色和綠色曲線分別是電容兩端相對于系統(tǒng)GND的電壓波形，粉色是V綠-V黃，是電容兩端的電壓波形。
可以看到隨著管子的開關(guān)，電容兩端的電壓一直不變，保持為內(nèi)部LDO的電壓，而電容兩端相對于系統(tǒng)GND的電壓一直在波動(dòng)，一會(huì)被升上去，一會(huì)又降下來，以此實(shí)現(xiàn)在需要的時(shí)候，電容高邊的電壓足夠高，以驅(qū)動(dòng)上管導(dǎo)通。
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