使用Mos晶体管的自举扫描电路原理

Word使用Mos晶体管的自举扫描电路原理自举扫描电路

任何与（电子）产品打交道的人都会遇到波形发生器电路，如矩形波形发生器、方波发生器、脉冲波发生器等。同样，自举扫描电路是一种锯齿波发生器。通常，BootstrapSweep电路也称为Bootstrap（Ti）meBasedgenerator

或BootstrapSweepGenerator

。

在定义中，如果该电路在输出端产生相对于时间线性变化的电压或（电流），则该电路称为“基于时间的发生器”。

由于BootstrapSweepCircuit提供的电压输出也随时间呈线性变化，因此该电路也称为

BootstrapTime-Basedgenerator

。

更简单地说，

“

自举扫描电路

”

基本上是一个函数发生器，可生成高频

锯齿波。

我们之前使用555（定时器）IC和（运算放大器）构建了一个锯齿波发生器电路。现在在这里我们解释一下自举扫描电路理论。

自举扫描发生器的应用

基本上有两种类型的基于时间的生成器，即

电流时基发生器：

如果电路在输出端产生随时间线性变化的电流（信号），则该电路称为电流时基发生器。我们在“电磁偏转”领域找到了这类电路的应用，因为线圈和（电感器）的电磁场与变化的电流直接相关。

电压时基发生器

：如果电路在输出端产生随时间线性变化的电压信号，则该电路称为电压时基发生器。我们在“静电偏转”领域找到了这类电路的应用，因为静电相互作用与变化的电压直接相关。

由于自举扫描电路也是一种

电压时基发生器，

它将在静电偏转中得到应用，如CRO（阴极射线（示波器））、监视器、屏幕、雷达系统、（ADC）转换器（（模数转换器））等。

自举扫描电路的（工作原理）

下图为自举扫描电路的电路图：

该电路有两个主要组件，即NPN（晶体管），即Q1和Q2。晶体管Q1在该电路中用作开关，晶体管Q2用作射极跟随器。此处存在（二极管）D1以防止（电容器）C1以错误的方式放电。此处存在（电阻器）R1和R2，用于偏置晶体管Q1并使其在默认情况下保持导通状态。

如上所述，晶体管Q2采用射极跟随器配置，因此无论晶体管基极出现什么电压，其发射极都会出现相同的值。因此，输出“Vo”处的电压等于晶体管基极的电压，即（电容）器C2两端的电压。此处存在电阻器R4和R3，以保护晶体管Q1和Q2免受高电流影响。

从一开始，晶体管Q1由于偏置而导通，因此，电容器C2将通过Q1完全放电，从而导致输出电压变为零。所以当Q1未被触发时，输出电压Vo为零。

同时，当Q1未被触发时，电容C1将通过二极管D1完全充电至电压+Vcc。同时，当Q1导通时，Q2的基极将被驱动至地，以保持晶体管Q2处于关断状态。

由于默认情况下晶体管Q1处于导通状态，因此要将其关闭，持续时间为“Ts”的负触发将提供给晶体管Q1的栅极，如图所示。一旦晶体管Q1进入高阻抗状态，被充电至电压+Vcc的电容器C1将尝试自行放电。

因此，电流“I”流过电阻器并流向电容器C2，如图所示。并且由于该电流，电容器C2开始充电并且电压“Vc2”将出现在其两端。

在自举电路中，C1的电容比C2大很多，所以电容C1充满电时储存的电荷非常大。现在，即使电容C1自行放电，其两端的电压也不会发生太大变化。并且由于电容器C1两端的电压稳定，电流“I”值将通过电容器C1的放电而稳定。

随着电流“I”在整个过程中保持稳定，电容器C2接收的电荷率也将始终保持稳定。随着这种电荷的稳定积累，电容C2端电压也将缓慢线性上升。

现在随着电容C2电压随时间线性上升，输出电压也随时间线性上升。您可以在图中看到，在触发时间“Ts”期间，电容器C2两端的端电压随时间线性上升。

触发时间结束后，如果去掉对三极管Q1的负触发，则三极管Q1默认进入低阻态，起到短路作用。一旦发生这种情况，与晶体管Q1并联的电容C2将自身完全放电，使其端电压急剧下降。因此，在恢复时间“Tr”期间，电容器C2的端电压将急剧下降至零，并且可以在图中看到相同的情况。

一旦这个充电和放电循环完成，第二个循环将以晶体管Q1的栅极触发开始。并且由于这种连续触发，在输出端形成锯