springboot原理是什么干货闲话放大电路中的“自举”(bootstrap)
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我零散地玩了十几年电路,又以音频放大为主,看到过也实验过一些有意思的电路结构,很久以来就有想法要和大家分享。这次要分析的是放大电路中的自举电路。作为一个没有上过一门电子学课,靠兴趣自学过来的DIYer,我若下面讲的内容有错,请各位老师斧正!
“自举”(翻译自bootstrap)这个词汇在多个领域可能见到(字面意思是提着靴子上的带子把自己提起来,这当然不可能),在电路里面,这是一个古老的技术。而且自举也不仅是在放大电路中,例如在电源里面也用到自举,但本人了解不多就不在此讨论了。
音频功率放大器中的自举电容
这个自举电路是我最早见到的自举,在古老的分立半导体收音机功率放大部分经常见到(相比
用输入输出变压器的那种,其实也还不那么老了,不过收音机早都用集成电路了),就像下图中红框标出的部分这样。
 
又如,在经典的 JLH 1969 功放电路里面(下图中 R3, R8, C5 构成自举):
 
不过上面两个电路都包含了负反馈,倘若再弄得简单一些(不实用)来分析,就成下面我画的这个电路了:
 
这个电路是一级共发射极放大(Q2),加上一级互补射极输出器(Q1, Q5)。如果先忽略自举电容C1,那么 R4串联R5 一起构成了 Q2 的集电极负载电阻(3.7k)。当然计算Q2电压增益的时候还要把 Q1/Q5 的输入阻抗考虑进去。Q2这一级电压放大的增益和集电极负载阻抗大致是成正比的(这里暂不考虑Miller效应、Early效应),如果后面射极跟随器的输入阻抗足够高的话,也就成了集电极负载电阻越大,增益越大了。可是把直流工作点考虑进来,要想集电极负载电阻越大而集电极电流不变的话,就要提高电源电压……所以集电极负载电阻选择受限。
好了,现在把集电极负载电阻拆成两段,加进来一个自举电容,形成上面的样子,直流工作点不变。现在Q2集电极负载电阻是多少?R4么?似乎不对。看时域仿真分析吧:

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