自举电路是指在集成电路的设计中一种重要的实现方式,其目的是通过内部反馈将少量的输出信号放大到可以控制自身的电源电压的程度,从而实现自身的启动或稳定工作。自举电路通常包含一个反馈网络和放大器,其外部电路可以通过输入信号来控制放大器的放大倍数并改善电路的稳定性。
在自举电路中,放大器的输出信号经过反馈网络返回到放大器的输入端,以增加输入信号的幅度。由于反馈比例较大,放大器的输出将倍增,并维持在一个稳定的电平,这个电平也称为运算放大器输出的饱和电压,同时会作为运算放大器的正向电源来工作。当输入信号超出运算放大器的能力范围时,输出电压急剧下降,但仍能提供一定的工作电压,从而保证了自举电路的正常工作。这种自举特性使得自举电路在模拟电路中被广泛应用。
自举电路常应用于运算放大器、振荡器、开关电源等电路设计中。在运算放大器中,自举电路可以让运放的输出功率更大,在放大器的输入为微弱信号时,可以通过自举放大器增加放大倍数。在振荡器中,自举电路可以提高输出信号的稳定性和灵敏度。在开关电源中,自举电路可以通过控制电压压降实现电源稳定性的改善。
自举电路的优点有:可以从低功率信号中提取一个实用的输出信号;可以使运算放大器的增益更大,从而提高电路的信噪比和灵敏度;可以获得平稳、准确的输出信号,这种输出信号几乎符合理论上的唯一解。
自举电路的缺点有:自举电路的输出与输入之间存在一个短暂的时间延迟,这个时间延迟可能导致负载不稳定或输出失真;自举电路需要使用高反馈阻抗,并需要精确匹配反馈电容和电阻,否则可能会导致电路工作不稳定或者失效。