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原文來自原創書籍《硬件設計指南 從器件認知到手機基帶設計》：

自舉電路字面意思是自己把自己抬起來的電路，本節介紹利用電容的升壓電路（或叫電荷泵電路），是電子電路中常見的電路之一。我們經常在IC外圍器件中看到自舉電容，比如圖1-44 同步降壓轉換器（BUCK）電路中，CBOOT就是自舉電容（也有叫飛跨電容），電源輸入或輸出端并聯的電容如果掉了，起碼電源還能輸出一個目標電壓（穩定性和噪聲性能差），但是如果CBOOT電容異常，電源就完全不會工作。

圖1-44 開關電源中的自舉電容CBOOT

為什么要用自舉電路呢？這是因為在一些電路中使用MOS搭建橋式電路，見圖1-45 ，下管NMOS導通條件容易實現，下管Q2的柵極G與源極S之間的電壓VGS超過VGS(th)后即可導通，VGS(th)通常比較低，因此很容易實現。而對于上管Q1而言，源極S本來就有一定的電壓，如果要想直接驅動柵極G來滿足VGS>VGS(th)的條件，柵極G的電壓需要比源極S的電壓還要高，則需要在柵極G和地之間加一個很高的電壓，這個難以實現（MOS相關介紹見1.5小節）。

自舉電路應運而生。

圖1-45 雙MOS的同步開關電源拓撲

有了自舉電路，就可以輕松在上管柵極G產生一個高壓，從而驅動上管MOS。具體原理如下：

見書圖1-46 ，輸入總電壓VIN經過internal regulator后輸出一個直流電壓V，用于給CBOOT(C1)充電，這個internal regulator一般是LDO結構的電源（LDO原理在第二章有詳細介紹）。當下管Q2導通時，SW電壓為0，LDO輸出電壓V—>二極管—>自舉電容C1—>下管Q2—>地，通過這條回路對CBOOT電容進行充電，電容兩端兩端電壓約等于V。

圖1-46 CBOOT充電路徑

當下管Q2斷開時，電容放電路徑見圖1-47 ，SW位置電壓不再是0，不管SW位置的電壓是多少，電容C1兩端已經存儲了電壓V，那么A點電壓現在比SW位置電壓高了V，相當于Q1的柵極G比源極S高了電壓V，可以使得上管Q1導通，此時A點的電壓變為V+Vsw，實現了電壓抬升，電容自己把自己的電壓舉了起來。

圖1-47 CBOOT放電路徑

圖1-48 是自舉電容電壓實測波形，黃色和綠色曲線分別是電容兩端相對于系統GND的電壓波形，粉色是綠線減黃線，是電容兩端的電壓波形。可以看到隨著管子的開關，電容兩端的電壓一直不變，保持為內部LDO的電壓，而電容兩端相對于系統GND的電壓一直在波動，一會被升上去，一會又降下來，這樣就可以在需要的時候，使得電容高邊的電壓足夠高，以驅動上管導通，與前文分析的過程一致。

以上就是自舉電容的基本原理。

圖1-48 CBOOT兩端實測波形

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審核編輯 黃宇