Bootstrapping ist eine clevere Technik, bei der Sie Feedback verwenden, um die Eingangsimpedanz zu erhöhen (meistens in einem Emitterfolger). Warum heißt es "Bootstrapping"? Nur neugierig.
Der Begriff leitet sich von „sich an den Stiefelriemen hochziehen“ ab . In der Technik bedeutet es normalerweise, mit wenig anzufangen, damit ein bisschen mehr zu machen, damit noch mehr zu machen usw., bis schließlich der volle Betrieb erreicht ist.
Daher wird es manchmal verwendet, um sich auf einen Startvorgang zu beziehen. Wenn ein Computer zum ersten Mal eingeschaltet wird, durchläuft er einen „Boot“- oder „Bootstrap“-Prozess, um schließlich das Betriebssystem zu laden und einsatzbereit zu sein. Nun ist das "Booten" eines Computers gleichbedeutend mit dem Hochfahren.
Der Computer durchläuft tatsächlich mehrere Startphasen, bevor er für den normalen Betrieb bereit ist, daher ist dies eine gültige Verwendung des Begriffs. Ich erinnere mich an Computer aus den 1970er Jahren, wo man zuerst ein kleines Programm mit vielleicht einem Dutzend Anweisungen einschalten musste. Das war gerade genug Logik, um einen komplizierteren Loader von einem Papierstreifen oder so etwas zu lesen. Diese Last enthielt die umfangreicheren Routinen zum Lesen von der Festplatte usw. Moderne Computer durchlaufen immer noch eine Reihe von Startphasen. Das erste wird aus einem ROM gelesen, weshalb Sie es einfach einschalten und warten können. Das Booten eines Computers ist tatsächlich komplizierter geworden und dauert länger als das Hochfahren der viel langsameren und kleineren Computer der 1970er Jahre.
Persönlich würde ich einen Emitterfolger nicht als Bootstrap-Schaltung bezeichnen. Ich denke, das ist ein Missbrauch des Begriffs.
Ein gültiges Beispiel für diesen Begriff in der Elektronik bezieht sich auf die Schaltung, die die anfängliche interne Leistung einer Netzspannung an die Gleichstromversorgung liefert. Letztendlich wird die Versorgung ein Schaltregler sein, der eine erhebliche Leistung vom AC-Eingang zum DC-Ausgang überträgt. Allerdings muss dieser Switcher irgendwie mit Strom versorgt werden. Mit anderen Worten, Sie benötigen ein Netzteil, um das Netzteil mit Strom zu versorgen.
Die Bootstrap-Schaltung in einem Netzteil liefert den anfänglichen Energieschub für den Betrieb des Umschalters, bis er in der Lage ist, Gleichstrom mit niedriger Spannung effizient und mit erheblichen Leistungspegeln zu erzeugen. Dazu gehört auch die Bereitstellung der eigenen Betriebsleistung des Umschalters. Die Bootstrap-Versorgung ist normalerweise ziemlich ineffizient, aber einfach genug, um ausgeführt zu werden, ohne selbst eine Stromversorgung zu benötigen. Entweder verbraucht diese Bootstrap-Versorgung sehr wenig Strom, oder sie wird abgeschaltet, sobald die Hauptstromversorgung in Betrieb ist.
Der fiktive Baron Münchhausen https://en.wikipedia.org/wiki/Baron_Munchausen fiel einmal in einen Sumpf und rettete sein Leben nur, indem er sich an den Riemen seiner Stiefel herauszog.
Nur wenn du dir vorstellst, du kannst deine Last leichter machen, indem du dich an den Stiefeln hochholst. Leider verlieren wir beim Schweben die Bodenverbindung, sodass wir unsere Last nicht leichter machen können. Aber Transistoren mit gemeinsamer Masse. Referenzen können dies tun.
Auf diese Weise erhöht das Emitter-Rückkopplungsverhältnis zur Basis die Eingangsimpedanz um dieses Verhältnis unter Verwendung einer positiven Rückkopplung mit einer Verstärkung <1.
Auch auf der Kehrseite. negative Rückkopplung senkt sowohl die Eingangs- als auch die Ausgangsimpedanz.
Hier ist ein Spannungsverstärker von einem Low-Z-Quellenmikrofon über eine gemeinsame Basis zu einem Emitterfolger-Ausgang mit Cap-Feedback vom Emitter-Ausgang zur Basis, wobei die Spannungsverstärkung leicht <1 ist. Somit erhöht sich der Kollektor der 1. Stufe um die Impedanz oder Eingangsimpedanz der Last und somit ergibt das Impedanzverhältnis der 1. Stufe eine Spannungsverstärkung von etwa 100 bei einer 8-Ohm-Quelle.
Dies ist ein Bootstrap, um die Impedanz durch positive Spannungsrückkopplung <1 zu erhöhen und zu einem 1. Av > 1000 zu führen, wobei 22 uF für positive Rückkopplung verwendet werden, wodurch die Grundlast deutlich über die Rc-Last erhöht wird, also Av ~ 10k / 8R oder etwas weniger.
Bootstrap bedeutet, etwas Grundlegendes wie Zin oder Vb "ohne externe Hilfe" zu boosten. Im Fall von MOSFET-Vb-Bootstrap ergibt die Rückkopplung von PWM zu einer Reihenkappe und einer Diode, die an Vdd geklemmt ist, eine höhere Spannung, die als der Eingang Vdd erzeugt wird. Wir sagen also, dass hier ohne externe Hilfe ein passiver Boost über die Versorgung (ohne externe Hilfe) als Booststrap bezeichnet wird . Gleicher Name, aber andere Funktion.
... nicht zu verwechseln mit Flyback-Boost oder anderen Boost-Themen.
Chris Stratton
Andi aka