在電刺激相關(guān)的電路設(shè)計(jì)中，H 橋的自舉電路設(shè)計(jì)至關(guān)重要。本文詳細(xì)剖析了自舉電路的工作原理，闡述了如何借助電容來保持 MOS 管的 VGS 電壓穩(wěn)定，以及該電路在 H 橋應(yīng)用中的具體實(shí)現(xiàn)方式。同時(shí)，著重指出了原設(shè)計(jì)存在的不足，并提出了切實(shí)可行的優(yōu)化方案 —— 采用單獨(dú)電源為電容充電。

　　NMOS 管的驅(qū)動條件是 VGS > V1（V1 為 MOS 管的導(dǎo)通電壓）。若要導(dǎo)通 U9，需要 NET5 引腳的電壓大于 NET4 處的電壓。在初始狀態(tài)下，NET4 沒有電壓值。當(dāng)導(dǎo)通后，負(fù)載的供電電壓 VCC 作用于 NET4 處。若 VCC 小于 NET5，電路還可以繼續(xù)工作；但如果 VCC 為高電壓，NMOS 管就會返回截止?fàn)顟B(tài)。

　　為了解決這一問題，利用電容兩端電壓不能突變的特性，在 MOS 管的 GS 兩端并聯(lián)一個(gè)電容（圖中電容僅為示意，不能作為實(shí)際參考）。NET5 引腳接到電容為其充電，此時(shí) C32 兩端的電壓值為 3.3V。當(dāng) MOS 管導(dǎo)通之后，負(fù)載電壓使 NET4 = VCC。由于電容電壓不突變，即電容兩端的相對電壓值為 3.3V，電容開始放電。此時(shí)，電容連接 MOS 管源極的電壓值變?yōu)?3.3V + VCC，則 Vgs = Vg - Vs = 3.3 + VCC - NET4 = 3.3 + VCC - VCC = 3.3，仍然可以保證 MOS 管導(dǎo)通。

　　然而，本文中給自舉電容的充電設(shè)計(jì)存在不合理之處。經(jīng)過分析和改進(jìn)，提出了新的方案，即采用單獨(dú)的電源 vcc 為電容充電，這樣可以更好地保證自舉電路的穩(wěn)定性和可靠性。

　　自舉電路的存在是因?yàn)?MOS 管在某些情況下無法滿足導(dǎo)通條件，特別是當(dāng) MOS 管應(yīng)用在負(fù)載電路（如橋式電路）時(shí)。例如，U9 的 MOS 管的 S 極由于接負(fù)載，當(dāng) U9 導(dǎo)通時(shí)，NET2 處的電壓被拉至 VCC。當(dāng) Vnet3 - Vnet2 不滿足導(dǎo)通條件時(shí)，MOS 管就會截止。此時(shí)，如果在高側(cè)的 MOS 管的 S 極（net2）與 VCC 之間串聯(lián)一個(gè)電容，并在 MOS 管的 GS 之間并聯(lián)，利用電容兩端電壓不會突變的特性，電容兩端電壓保持為 VCC。當(dāng)高側(cè)的 U9 導(dǎo)通時(shí)，電容右側(cè)的電壓為負(fù)載電壓，由電容特性可知，電容左端電壓為 VCC + 負(fù)載電壓，這樣二極管 D6 就不會導(dǎo)通，電容執(zhí)行放電過程，MOS 管的 G 極又重新滿足導(dǎo)通條件，相當(dāng)于電容舉了負(fù)載的電壓在 MOS 的 G 極上，通過自舉電容和二極管完成導(dǎo)通。