自举电路增大输入阻抗的方法

HelloRocky

在电路设计过程中，常常可以利用自举电容构成的自举电路来改善电路的一些性能指标，比如增大电路的输入阻抗、提高电路的增益以及扩大电路的动态范围等等，在这里，举一个自举电路的例子来详细说明它是如何增大电路的输入阻抗的。

一个很普通的原理图如下，



在上图中，为了使得运放在静态时能够正常工作，必须得在同相输入端与地之间加上一定阻值的电阻。经过简单分析可知这里引入的是一个电压串联负反馈，熟悉运放工作原理的人一眼就可以看出这个电路的输入电阻为：

很显然，这样的输入电阻相对而言实在过小，图中放大电路因此从信号源索取的电流就会相应很大，信号源内阻的压降随之增大，信号电压损失自然也就越大。所以，我们得想办法把它的输入电阻给提高一下，这时，我们可以设置一个自举电路的形式来有效的解决这个问题，解决办法如下图所示：



仅仅多加入了一个电容器，这个电路的输入电阻就“今非昔比”了。利用瞬时极性法可以判断出，电路中除了通过R4接反向输入端引入一个负反馈外，还通过R1接同相输入端而引入了一个正反馈，此时，R2和R3两个电阻并联在一起了。需要说明的是，这里电容（C1、C2）的选取值是比较大的，它们相对于交流信号来说相当于短路。正反馈的结果使得输入端的动态电位随之升高，也就是这种通过反馈使得输入端的动态电位升高的电路，称之为“自举电路”。

由于电容器C2很好的“通交隔直”特性，使得R1两端的压降即为（uP-uN）,此时通过电阻R1的电流为：

我们再来看看这个电路的输入电阻情况，可得出如下方程式：

显而易见，对于该运放来说，由于电路中引入了深度负反馈，因此uP、uN几乎是相等的，那么Ri就会趋于极大值了，输入电阻也就得到了大幅度地提高，该电路的性能指标也因此得到了良好的改善。

本文结论：由此分析可知，在阻容耦合放大电路中，常常可以在引入负反馈的同时，引入合适的正反馈，以此提高电路的输入阻抗，来有效改善电路的性能指标。

jsongyan

这个电路好熟，前几天好像在哪里看过的。