自舉掃描電路

任何與電子產品打交道的人都會遇到波形發生器電路，如矩形波形發生器、方波發生器、脈沖波發生器等。 同樣，自舉掃描電路是一種鋸齒波發生器。 通常，Bootstrap Sweep 電路也稱為Bootstrap TimeBased generator?或 Bootstrap SweepGenerator?。

在定義中，如果該電路在輸出端產生相對于時間線性變化的電壓或電流，則該電路稱為“基于時間的發生器”。?由于Bootstrap SweepCircuit提供的電壓輸出也隨時間呈線性變化，因此該電路也稱為?Bootstrap Time-Basedgenerator?。

更簡單地說，?“?自舉掃描電路?”?基本上是一個函數發生器，可生成高頻?鋸齒波。?我們之前使用 555 定時器 IC 和運算放大器構建了一個鋸齒波發生器電路。 現在在這里我們解釋一下自舉掃描電路理論。

自舉掃描發生器的應用

基本上有兩種類型的基于時間的生成器，即

電流時基發生器：?如果電路在輸出端產生隨時間線性變化的電流信號，則該電路稱為電流時基發生器。 我們在“電磁偏轉”領域找到了這類電路的應用，因為線圈和電感器的電磁場與變化的電流直接相關。

電壓時基發生器?：如果電路在輸出端產生隨時間線性變化的電壓信號，則該電路稱為電壓時基發生器。 我們在“靜電偏轉”領域找到了這類電路的應用，因為靜電相互作用與變化的電壓直接相關。

由于自舉掃描電路也是一種?電壓時基發生器，?它將在靜電偏轉中得到應用，如 CRO（陰極射線示波器）、監視器、屏幕、雷達系統、ADC 轉換器（模數轉換器）等。

自舉掃描電路的工作原理

下圖為自舉掃描電路的電路圖：

該電路有兩個主要組件，即NPN 晶體管，即 Q1 和 Q2。 晶體管 Q1 在該電路中用作開關，晶體管 Q2 用作射極跟隨器。 此處存在二極管 D1 以防止電容器 C1 以錯誤的方式放電。 此處存在電阻器 R1 和 R2，用于偏置晶體管 Q1 并使其在默認情況下保持導通狀態。

如上所述，晶體管 Q2 采用射極跟隨器配置，因此無論晶體管基極出現什么電壓，其發射極都會出現相同的值。 因此，輸出“Vo”處的電壓等于晶體管基極的電壓，即電容器 C2 兩端的電壓。 此處存在電阻器 R4 和 R3，以保護晶體管 Q1 和 Q2 免受高電流影響。

從一開始，晶體管 Q1 由于偏置而導通，因此，電容器 C2 將通過 Q1 完全放電，從而導致輸出電壓變為零。 所以當Q1未被觸發時，輸出電壓Vo為零。

同時，當Q1未被觸發時，電容C1將通過二極管D1完全充電至電壓+Vcc。 同時，當Q1 導通時，Q2 的基極將被驅動至地，以保持晶體管Q2 處于關斷狀態。

由于默認情況下晶體管 Q1 處于導通狀態，因此要將其關閉，持續時間為“Ts”的負觸發將提供給晶體管 Q1 的柵極，如圖所示。 一旦晶體管Q1進入高阻抗狀態，被充電至電壓+Vcc的電容器C1將嘗試自行放電。

因此，電流“I”流過電阻器并流向電容器 C2，如圖所示。 并且由于該電流，電容器 C2 開始充電并且電壓“Vc2”將出現在其兩端。

在自舉電路中，C1的電容比C2大很多，所以電容C1充滿電時儲存的電荷非常大。 現在，即使電容 C1 自行放電，其兩端的電壓也不會發生太大變化。 并且由于電容器 C1 兩端的電壓穩定，電流“I”值將通過電容器 C1 的放電而穩定。

隨著電流“I”在整個過程中保持穩定，電容器 C2 接收的電荷率也將始終保持穩定。 隨著這種電荷的穩定積累，電容C2端電壓也將緩慢線性上升。

現在隨著電容 C2 電壓隨時間線性上升，輸出電壓也隨時間線性上升。 您可以在圖中看到，在觸發時間“Ts”期間，電容器 C2 兩端的端電壓隨時間線性上升。

觸發時間結束后，如果去掉對三極管Q1的負觸發，則三極管Q1默認進入低阻態，起到短路作用。 一旦發生這種情況，與晶體管Q1并聯的電容C2將自身完全放電，使其端電壓急劇下降。 因此，在恢復時間“Tr”期間，電容器 C2 的端電壓將急劇下降至零，并且可以在圖中看到相同的情況。

一旦這個充電和放電循環完成，第二個循環將以晶體管 Q1 的柵極觸發開始。 并且由于這種連續觸發，在輸出端形成鋸齒波，這是自舉掃描電路的最終結果。

這里幫助提供恒定電流作為對電容器 C1 的反饋的電容器 C2 稱為“自舉電容器”。
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審核編輯：湯梓紅