自举电路在功率放大器中的应用

　　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，下面就此问题作一分析，供参考。

　　1  用正电压供电的典型功放电路

　　1.1 波形失真分析

　　图1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（a）中，当输入信号的负半周到来后，VB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，1／2饱和，此时：VA＝VCC，流过R1的电流增大，R1上的电压降增大，使VC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，在电路中接入C4、R4即引入自举电路（见图1（b）），在图（b）中，未输入信号时：

　　当输入信号的负半周到来后：ⅤB电位上升，VC也上升，V2导通且逐渐变深：

　　当负半周输入信号达到某—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VC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1（b）就可简化为图1c的形式，同时还可节省两个元件。

　　1.2 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。

　　接入自举电路后，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。

　　2  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（b）中，未输入信号时：

　　当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：

　　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：

　　VD=-VCC=1/2VCC，当输入信号正半周到来后：

　　VC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。

　　此外：在功放集成电路中也有自举电路，它的作用同上述两种电路完全一致，此处不再赘述。