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渥爾曼自舉電路

發(fā)布時(shí)間:2012/5/15 19:11:17 訪問次數(shù):3243

     圖8. 21表示的是渥爾曼自舉電路。

     所謂自舉(Bootstrap)就是“長筒靴UA741CN后面連接的皮紐”的意思。在穿長筒靴時(shí),由自身將這個(gè)Bootstrap提拉起來穿的。在電子電路中,將“由自身的力量干些什么,或者將自身抬高”的電路稱為自舉電路。
    那么,圖8.21的哪個(gè)地方是自舉的地方呢?就是Trz基極偏置電路齊納二極管的陽極接在Tr1的發(fā)射極的地方。
    如果是通常的渥爾曼電路,齊納二極管的陽極是接在GND。此時(shí),即使輸入信號,而T2,的發(fā)射極電位發(fā)生變化,Tr1的集電極電位也經(jīng)常被Trz的發(fā)射極固定在確定的值上。這樣一來,Tr1集電極一發(fā)射極間的電壓隨輸入信號而經(jīng)常變化(變化量與輸入信號的振幅相同)。
    這樣,晶體管的集電極一發(fā)射極間電壓經(jīng)常發(fā)生變化,就是晶體管的工作點(diǎn)(電壓的工作點(diǎn))經(jīng)常變化,所以由輸入端見到的器件的電容和FE等也發(fā)生了微妙的變化。

            
    然而,如圖8.21那樣,加上自舉電路,則Tr1的集電極一發(fā)射極間電壓就能夠經(jīng)常保持一定。
    該電路的工作原理是這樣的。Tr.的發(fā)射極電位隨輸入信號而變化,則由于齊納二極管的陽極接在Tr.的發(fā)射極,所以Tr2的基極電位也發(fā)生同樣的變化(TR2的基極電位經(jīng)常為高電位.它僅比Tr1的發(fā)射極電位高出齊納二極管的壓降的值);鶚O電位發(fā)生變化,則同時(shí)地Tr2的發(fā)射極電位也發(fā)生變動以保持的電位,結(jié)果,Tr1的集電極一發(fā)射極間的電壓經(jīng)常保持一定。在圖8.21的電路中,使用3V的齊納二極管,所以Tr1的集電極一發(fā)射極間電壓與輸入信號無關(guān)而經(jīng)常保持在2. 4V(一3V-O. 6V)上。
    這就是說,該電路由自己本身的輸出(Tr1的發(fā)射極)將自身的工作點(diǎn)經(jīng)常保持一定而提高了其特性。
    這樣,如果能將共發(fā)射極電路側(cè)晶體管的集電極一發(fā)射極間電壓做成一定值,則就能固定電路的工作點(diǎn),進(jìn)而使輸入信號變大時(shí)的頻率特性和輸入輸出間的直線性變好,直至高頻范圍電路都穩(wěn)定地進(jìn)行工作。因此,在高頻放大電路和OP放大器的內(nèi)部經(jīng)常使用渥爾曼自舉電路。
    關(guān)于電路的設(shè)計(jì)方法沒有什么特殊的地方,因?yàn)樵撾娐穬H僅是將渥爾曼電路的共基極電路側(cè)晶體管的基極偏置電路接在共射極側(cè)晶體管的發(fā)射極上,用輸入信號來改變共基極電路側(cè)晶體管的基極電位(順便提一下,代替齊納二極管使用幾個(gè)二極管,利用其正向壓降也是可以的)。
    對于齊納二極管,選擇產(chǎn)生想加在Tr,的集電極一發(fā)射極間的電壓(圖8.21電路為2.4V)電壓的器件。
    齊納二極管上流過的電流是由齊納二極管的陰極與電源間的電流限制電阻來決定的(圖8.21中為20k\0)。在實(shí)際電路中,確定偏置電路上想流動的電流,然后由加在電流限制電阻上的電壓來倒過來計(jì)算電阻。在圖8. 21電路中,齊納二極管上流動的電流設(shè)定為0. 5mA,加在電流限制電阻上的電壓為10V(=15V- 2V-3V),所以電阻值設(shè)定為20kQ(=10V/O.5mA)。
    在計(jì)算電路的直流電位關(guān)系時(shí),必須注意的是在齊納二極管上流動的電流,它直接在Tri的發(fā)射極電阻上流動。

     圖8. 21表示的是渥爾曼自舉電路。

     所謂自舉(Bootstrap)就是“長筒靴UA741CN后面連接的皮紐”的意思。在穿長筒靴時(shí),由自身將這個(gè)Bootstrap提拉起來穿的。在電子電路中,將“由自身的力量干些什么,或者將自身抬高”的電路稱為自舉電路。
    那么,圖8.21的哪個(gè)地方是自舉的地方呢?就是Trz基極偏置電路齊納二極管的陽極接在Tr1的發(fā)射極的地方。
    如果是通常的渥爾曼電路,齊納二極管的陽極是接在GND。此時(shí),即使輸入信號,而T2,的發(fā)射極電位發(fā)生變化,Tr1的集電極電位也經(jīng)常被Trz的發(fā)射極固定在確定的值上。這樣一來,Tr1集電極一發(fā)射極間的電壓隨輸入信號而經(jīng)常變化(變化量與輸入信號的振幅相同)。
    這樣,晶體管的集電極一發(fā)射極間電壓經(jīng)常發(fā)生變化,就是晶體管的工作點(diǎn)(電壓的工作點(diǎn))經(jīng)常變化,所以由輸入端見到的器件的電容和FE等也發(fā)生了微妙的變化。

            
    然而,如圖8.21那樣,加上自舉電路,則Tr1的集電極一發(fā)射極間電壓就能夠經(jīng)常保持一定。
    該電路的工作原理是這樣的。Tr.的發(fā)射極電位隨輸入信號而變化,則由于齊納二極管的陽極接在Tr.的發(fā)射極,所以Tr2的基極電位也發(fā)生同樣的變化(TR2的基極電位經(jīng)常為高電位.它僅比Tr1的發(fā)射極電位高出齊納二極管的壓降的值)。基極電位發(fā)生變化,則同時(shí)地Tr2的發(fā)射極電位也發(fā)生變動以保持的電位,結(jié)果,Tr1的集電極一發(fā)射極間的電壓經(jīng)常保持一定。在圖8.21的電路中,使用3V的齊納二極管,所以Tr1的集電極一發(fā)射極間電壓與輸入信號無關(guān)而經(jīng)常保持在2. 4V(一3V-O. 6V)上。
    這就是說,該電路由自己本身的輸出(Tr1的發(fā)射極)將自身的工作點(diǎn)經(jīng)常保持一定而提高了其特性。
    這樣,如果能將共發(fā)射極電路側(cè)晶體管的集電極一發(fā)射極間電壓做成一定值,則就能固定電路的工作點(diǎn),進(jìn)而使輸入信號變大時(shí)的頻率特性和輸入輸出間的直線性變好,直至高頻范圍電路都穩(wěn)定地進(jìn)行工作。因此,在高頻放大電路和OP放大器的內(nèi)部經(jīng)常使用渥爾曼自舉電路。
    關(guān)于電路的設(shè)計(jì)方法沒有什么特殊的地方,因?yàn)樵撾娐穬H僅是將渥爾曼電路的共基極電路側(cè)晶體管的基極偏置電路接在共射極側(cè)晶體管的發(fā)射極上,用輸入信號來改變共基極電路側(cè)晶體管的基極電位(順便提一下,代替齊納二極管使用幾個(gè)二極管,利用其正向壓降也是可以的)。
    對于齊納二極管,選擇產(chǎn)生想加在Tr,的集電極一發(fā)射極間的電壓(圖8.21電路為2.4V)電壓的器件。
    齊納二極管上流過的電流是由齊納二極管的陰極與電源間的電流限制電阻來決定的(圖8.21中為20k\0)。在實(shí)際電路中,確定偏置電路上想流動的電流,然后由加在電流限制電阻上的電壓來倒過來計(jì)算電阻。在圖8. 21電路中,齊納二極管上流動的電流設(shè)定為0. 5mA,加在電流限制電阻上的電壓為10V(=15V- 2V-3V),所以電阻值設(shè)定為20kQ(=10V/O.5mA)。
    在計(jì)算電路的直流電位關(guān)系時(shí),必須注意的是在齊納二極管上流動的電流,它直接在Tri的發(fā)射極電阻上流動。

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