自舉電路增大輸入阻抗的方法解析

在電路設(shè)計過程中，常?？梢岳米耘e電容構(gòu)成的自舉電路來改善電路的一些性能指標(biāo)，比如增大電路的輸入阻抗、提高電路的增益以及擴(kuò)大電路的動態(tài)范圍等等，在這里，我舉一個自舉電路的例子來詳細(xì)說明它是如何增大電路的輸入阻抗的。

一個很普通的原理圖如下，

在上圖中，為了使得運放在靜態(tài)時能夠正常工作，必須得在同相輸入端與地之間加上一定阻值的電阻。經(jīng)過簡單分析可知這里引入的是一個電壓串聯(lián)負(fù)反饋，熟悉運放工作原理的人一眼就可以看出這個電路的輸入電阻為：

很顯然，這樣的輸入電阻相對而言實在過小，圖中放大電路因此從信號源索取的電流就會相應(yīng)很大，信號源內(nèi)阻的壓降隨之增大，信號電壓損失自然也就越大。所以，我們得想辦法把它的輸入電阻給提高一下，這時，我們可以設(shè)置一個自舉電路的形式來有效的解決這個問題，解決辦法如下圖所示：

僅僅多加入了一個電容器，這個電路的輸入電阻就“今非昔比”了。利用瞬時極性法可以判斷出，電路中除了通過R4接反向輸入端引入一個負(fù)反饋外，還通過R1接同相輸入端而引入了一個正反饋，此時，R2和R3兩個電阻并聯(lián)在一起了。需要說明的是，這里電容（C1、C2）的選取值是比較大的，它們相對于交流信號來說相當(dāng)于短路。正反饋的結(jié)果使得輸入端的動態(tài)電位隨之升高，也就是這種通過反饋使得輸入端的動態(tài)電位升高的電路，稱之為“自舉電路”。

由于電容器C2很好的“通交隔直”特性，使得R1兩端的壓降即為（uP-uN）,此時通過電阻R1的電流為：

我們再來看看這個電路的輸入電阻情況，可得出如下方程式：

顯而易見，對于該運放來說，由于電路中引入了深度負(fù)反饋，因此uP、uN幾乎是相等的，那么Ri就會趨于極大值了，輸入電阻也就得到了大幅度地提高，該電路的性能指標(biāo)也因此得到了良好的改善。

本文結(jié)論：由此分析可知，在阻容耦合放大電路中，常常可以在引入負(fù)反饋的同時，引入合適的正反饋，以此提高電路的輸入阻抗，來有效改善電路的性能指標(biāo)。