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浅谈自举电路在电路设计中的应用

文档作者：沈阳王金爽刘丕权文档来源：沈阳理工大学		点击数：	更新时间： 2025年09月05日
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浅谈自举电路在电路设计中的应用
沈阳王金爽刘丕权
(沈阳理工大学,辽宁沈阳110000)
电路设计是一项专业性较强的工作，设计人员可以利用自举电路提
高电路设计的质量，提高电路中的一些性能指标，自举电路有利于提高射
随器的输入阻抗，增加放大器的增益，还可以扩大电路的动态范围。下面
笔者对自举电路的工作原理及在电路设计中的应用情况进行简单的介
绍，以供参考。
1 自举电路的工作原理
自举电路有着较多的功能，其可以利用电容两端电压无法瞬间突变
的特点，改变电路中某点的瞬时电位，在射极跟随器电路中（图1），设输
入电阻为Ri，在偏置电路中加入的电阻为R3，加入R3 后，电路中输入电
阻值会增加，用公式表示为：
Ri=[R3+（R1//R2）]//[rbe+（1+β）（R4//RL）]
根据公式可以得知，R3 越大，输入电阻则越大。R3 的取值并不任意
的，R3 太大会偏离静态工作点的要求，在偏置电路中，通过偏置的方式提
高输入阻抗，效能并不是无限的。在该电路中加入电容C3，可以得到如图
2 所示的电路，在图2 的电路中，电容C3 的容量增加后，B 点的电压变化
与输出端电压变化情况一致，R3 两端电压变化可表示为Ui-Uo，流过R3
的电流为IR3，用公式表示为：
IR3=（Ui-UB）/R3=（Ui-Uo）/R3
有上述公式可以得知，当Ui 发生改变后，Uo 也会相应的变化，二者
的数值比较相近时，流过R3 的电流最小，R3 对交流会呈现出最大的阻
抗，所以，射极跟随器的输入阻抗会大大提高。自举电路是利用自举电容
控制电路，提高电容一端的电位，可以控制另一端的电位。C3 就属于自举
电容，自举也被称为特殊形式的正反馈。
2 自举电路在电路设计中的应用
2.1 利用自举电路提高射极跟随器的输入电阻
射极跟随器有着自身的特性，其输入阻抗比较高，而输出阻抗却比
较低，在电子线路中有着广泛的应用。很多射极跟随器电路的基极都采用
的是固定偏置电路，这种电路的工点稳定性一般较难保证，所以需要将其
改为分压式偏置，这一改动有效解决了工点不稳定的问题，但是由于电阻
的阻值会受到限制，所以，在分压式偏置的射极跟随器电路（图3）中，输
入电阻可表示为：
Ri=[R1//R2]//[rbe+（1+β）（R4//RL）]
通过电路输入电阻的公式可以得知，R1，R2 的取值受到限制后，输
入电阻Ri 的取值也相应的减小了，影响了射极跟随器输入电阻优势的发
挥。为了解决这一问题，必须增加输入电阻的大小，并保证工作点的稳定
性，可以在电路中增加电阻R4，或者加入电容C3，即在电路设计中合理
的应用自举电路，利用自举电容，改变电路中射极跟随器的性能指标。
通过上述分析可知，将输入信号设为Ui，射随器的输出电压可表示
为Uo=Au*Ui。由于射极跟随器的电压增益Au 的近似值为1，所以，Ui 与
Uo 的大小几乎一致，通过电阻R3 的电流可表示为
IR3=（Ui-Uo）/R3
流过R3 的电流是比较小的，但是R3 支路对交流信号的等效R3 数
值却比较大，
R3=Ui/IR3=R3（/ 1-Au）
电路输入电阻可以表示为
Ri=R3//[rbe+（1+β）（R4//RL）]≈rbe+（1+β）（R4//RL）
由上述公式可知，在加入电阻R3 与电容C3 后，射随器的输入阻抗
值有所提高。
2.2 利用自举电路扩大电路动态范围
利用自举电路可以扩大放大器的输出动态范围。
图4 所示是一个典型的OTL 电路，图中C3 是自举电容，C3、R3、R5
组成自举电路。当未加C3(即将C3 开路)时，在输人信号ui 为正半周最大
值时，可使三极管Ti 临界饱和，T3 的基极电压很低，从而使几接近饱和，
输出电压的最大负峰值为
UCE（sat）-Vcc/2≈-Vcc/2
加人自举电容C3 后，静态时P 点对地的电位为UP=Vcc-ICQ*R5，R5
是隔离电阻，其作用是为了防止输出信号通过自举电容短路，通常取值很
小，因此可以认为UP=Vcc，而E 点对地直流电位为UE=Vcc/2。因此自举
电容C 上的直流电压为Uc=Vcc/2。由于Up=Uc+uE=Vcc/2+uE，即Up 会
随UE 的升高而自动抬高。当Uo 接近Vcc/2 时，UE 的瞬间电位可达
VCC，此时Up=Vcc+Vcc/2=1.5Vcc，从而能保证供给T2 基极足够大的基
极电流，使其达到饱和状态，使输出电压的正、负半周幅度对称。使负载上
能够获得足够大的输出电压，即扩大了电路输出电压的动态范围。
2.3 利用自举电路提高电路增益
设T1 为核心构成共射电路，以T2 为核心构成的是射随器，G3 为自
举电容。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。其结果使M 点的电位与N 点电位很接近，使流过Rc2的交流
电流大大减少，这就相当于提高了Rc2 的交流等效阻抗，从而提高了电路
的增益。利用几管产生自举作用，不仅提高了电路的增益，而且也使电路
输出的电阻大大增加，所以适用于后级放大电路输人阻抗较高的场合。
3 结语
通过分析发现，将自举电路应用在电路设计中，可以提高电路设计的
质量，提高电路的指标，自举电路有着较多的功能，这与其自身的工作原
理有着较大的关系，只有合理的利用自举电路，充分的发挥其功能与作
用，才能保证电路稳定的运行，保证电路的性能指标得到改善。
参考文献
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[3]金永镐,朱孟忠.基于自举电路和变压器混合驱动模式的半桥式开关电
源[J].延边大学学报(自然科学版).2008(4).
摘要:自举电路是由自举电容构成的，在电路设计的过程中，应用自举电路，可以有效改善电路的性能指标，可以提高射随器的输入
阻抗，还可以提高电路增益，扩大电路的动态范围。本文对自举电路在电路设计中的应用情况进行了探讨，希望对相关电路设计人员提供
一定帮助。
关键词:自举电路；电路设计；应用；电容
图1 射极跟随器电路图2 加入电容C3 的射极跟随器电路
图3 分压式偏置的射极跟随器电路图4OTL 电路
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