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自举电容电路分析一例(2)

自举电容电路分析一例(2)

这个电路是最简单的整流滤波电路,如果输入为AC12V,则输出约为DC16V。而这个电路的缺点也都知道,即它只能利用半个周期的交流来给电容充电。改进措施是用桥式整流,但是这不是我要讲的。我的问题是如果只有一个变压器,且变压器输出是单12V,而我们需要DC32V,如何做到呢?我们可以选用图7的方案



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7中,假设上电后先给C1充电,此时C2上的压降为0,输出最大到DC16V;然后AC进入负半周,C2开始充电,随着C2上的电压上升,C1的上端电压被“举”上去(这里要求电容足够大,C1给负载放电的速度小于C2充电的速度)。当C2充满时,负载得到的电压是DC32V,而自举电容的作用和图中的C1显然有类似之处。


接下来我们就来分析有自举电容的电路



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加了自举电容C1后,电路如图8所示,显然此时VY>0。正确得选择电容值,随着VX上升,显然VY也上升,但是VY上升的过程会是一个怎样的情况呢?


第一种情况,VX上升速度很快,快速接近VCC,而自举电容足够大,来不及放电,就会产生如图9的情况;



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VY会大于VCC,从而自举电容有两条放电路径,在这种情况下,T2管有可能进入深度饱和区,而使得输出为VCC-VCE(sat),比VCC-VBE(sat)更接近于VCC


第二种情况,而如果VX上升速度慢,或者电容不够大呢?那么VY上升的同时,C1通过R2放电,最后VY最大只能等于VCC,这就又跟图4的情况类似了,不过现在我们可以把RC2设得小一点,也能在一定程度上改善动态范围(相当于把图4RC分成了RC1和RC2,而此时有效的只有RC2)。然而如果VX在高位维持时间过长,VY又会下降到VCC-IB×RC1,这样就不能起到扩展动态的作用了。


接下来考虑VX向VEE下降时时的情况。



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考虑VX快速从0下降到VEE的情况,且C1足够大,则Y点到X点的电压差不变,这就导致通过R2提供给T1的电流不会增大太多,但VCC则通过电容C1T1供电。所以自举电容对X点电压向VEE下降的半周是没有影响的。另外需要说明的一点是:电容CE对扩展摆幅是有害的
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