- Kaj je zagonsko odstranjevanje?
- Zakaj potrebujemo visoko vhodno impedanco za ojačevalni tranzistor?
- Potrebne komponente
- Shema vezja
- Delovanje ojačevalnika Bootstrap
Ojačevalci so sestavni del elektronike, ki se uporabljajo za ojačanje signalov z nizko amplitudo. Ojačevalnik ima zelo pomembno vlogo pri krepitvi signala, zlasti v avdio in močnostni elektroniki. Pred tem smo zgradili številne vrste ojačevalnikov, vključno z ojačevalniki zvoka, ojačevalniki moči, operacijskimi ojačevalniki itd. Poleg njih se lahko naučite številnih drugih pogosto uporabljenih ojačevalnikov, tako da sledite spodnjim povezavam:
- Potisni ojačevalnik
- Diferencialni ojačevalnik
- Obračanje ojačevalnika
- Instrumentacijski ojačevalnik
Vsak ojačevalnik ima drugačen razred in uporabo. Na splošno se za izdelavo ojačevalnika uporabljajo tranzistorji in op-ojačevalniki. V tem projektu se učimo o ojačevalniku Bootstrap.
Kaj je zagonsko odstranjevanje?
Običajno je Bootstrapping tehnika, pri kateri se del zagona uporabi pri zagonu. V ojačevalniku Bootstrap se bootstrapping uporablja za povečanje vhodne impedance. Zaradi tega se tudi učinek obremenitve na vhodni vir zmanjša. Zasnova je podobna paru Darlington, ki ima zagonski kondenzator. Bootstrap kondenzator se uporablja za zagotavljanje pozitivnih povratnih informacij AC signala na dno tranzistorja. Te pozitivne povratne informacije pomagajo izboljšati efektivno vrednost osnovnega upora. Ta prirastek osnovnega upora je določen tudi z napetostnim ojačanjem ojačevalnega vezja.
Zakaj potrebujemo visoko vhodno impedanco za ojačevalni tranzistor?
Visoka vhodna impedanca izboljša ojačanje vhodnega signala in je zato potrebna v različnih aplikacijah ojačevalnikov. Če imamo nizko vhodno impedanco, bomo dobili nizko ojačanje. Na splošno imajo BJT (bipolarni križni tranzistor) nizko vhodno impedanco (običajno od 1 ohma do 50 kilo ohmov). Torej se za to uporablja tehnika bootstrapping za povečanje vhodne impedance.
Napetost na vhodni impedanci se izračuna z uporabo spodnje formule:
V = {(V v.Z v) / (V v + ZV v)}
Zato je v skladu s formulo vhodna impedanca sorazmerna napetosti na njej. Če se vhodna impedanca poveča, se poveča tudi napetost na njej in obratno.
Potrebne komponente
- NPN tranzistor - BC547
- Upor - 1k, 10k
- Kondenzator - 33 pf
- AC ali impulzni vhodni signal
- DC napajanje - 9V ali 12V
- Breadboard
- Priključne žice
Shema vezja
Za vhodni impulzni signal smo uporabili izmenični signal (s pomočjo transformatorja), lahko pa tudi vhod PWM. In za vhod Vcc v vezju uporabljamo RPS (regulirano pozitivno napajanje). Iz varnostnih razlogov vzdržujte razdaljo med AC in DC žico.
Delovanje ojačevalnika Bootstrap
Po priključitvi vezja po shemi vezja izgleda podobno kot par Darlington. Tu smo uporabili tehniko bootstrapping za povečanje vhodne impedance tega ojačevalnega vezja. Ko je osnova tranzistorja Q1 visoka, točka B pa nizka. Zato se kondenzator polni do vrednosti napetosti na R2. Ko Q1 pade in napetost začne naraščati na dnu Q2, se kondenzator počasi prazni. Za ohranitev naboja se potisne tudi točka A. Torej napetost v točki B narašča in napetost v točki A tudi narašča, dokler ne gre več kot Vcc.
Naboj v zagonski kondenzator C1 odvaja upor R1 in R2. Tehnika se imenuje bootstrapping, ker naraščajoča napetost na enem koncu kondenzatorja poveča napetost na drugem koncu kondenzatorja.
Opomba: Tehniko zagonskega odstranjevanja je mogoče uporabiti le, če je RC časovna konstanta večja kot posamezno obdobje pogonskega signala.
Spodaj je simulacija proteus ojačevalnika bootstrap z ojačano valovno obliko.
Prav tako smo oblikovali ojačevalno vezje bootstrap na plošči. Izhodna valovna oblika, dobljena z osciloskopom, je navedena spodaj:
Preverite več ojačevalnega vezja in njihove aplikacije.