- Kas ir Bootstrapping?
- Kāpēc pastiprinātāja tranzistoram nepieciešama augsta ieejas pretestība?
- Nepieciešamās sastāvdaļas
- Ķēdes shēma
- Bootstrap pastiprinātāja darbība
Pastiprinātāji ir neatņemama elektronikas sastāvdaļa, ko izmanto zemas amplitūdas signālu pastiprināšanai. Pastiprinātājam ir ļoti svarīga loma signāla pastiprināšanā, īpaši audio un jaudas elektronikā. Iepriekš mēs būvējām daudzu veidu pastiprinātājus, ieskaitot audio pastiprinātājus, jaudas pastiprinātājus, operatīvos pastiprinātājus utt. Papildus tiem jūs varat uzzināt daudzus citus bieži lietotus pastiprinātājus, sekojot šīm saitēm:
- Push-pull pastiprinātājs
- Diferenciālis pastiprinātājs
- Invertējošais pastiprinātājs
- Instrumentu pastiprinātājs
Katram pastiprinātājam ir atšķirīga klase un pielietojums. Parasti pastiprinātāja veidošanai tiek izmantoti tranzistori un op-ampēri. Šajā projektā mēs uzzinām par Bootstrap pastiprinātāju.
Kas ir Bootstrapping?
Parasti Bootstrapping ir tehnika, kurā starta laikā tiek izmantota kāda izvades daļa. Bootstrap pastiprinātājā bootstrapping tiek izmantots, lai palielinātu ieejas pretestību. Tāpēc samazinās arī slodzes ietekme uz ievades avotu. Dizains izskatās līdzīgs Darlington pārim, kam ir bootstrap kondensators. Bootstrap kondensators tiek izmantots, lai nodrošinātu maiņstrāvas signāla pozitīvu atgriezenisko saiti uz tranzistora pamatni. Šīs pozitīvās atsauksmes palīdz uzlabot bāzes pretestības faktisko vērtību. Šo bāzes pretestības pieaugumu nosaka arī pastiprinātāja ķēdes sprieguma pieaugums.
Kāpēc pastiprinātāja tranzistoram nepieciešama augsta ieejas pretestība?
Augsta ieejas pretestība uzlabo ieejas signāla pastiprinājumu un tādējādi ir nepieciešama dažādās pastiprinātāju lietojumprogrammās. Ja mums ir zema ieejas pretestība, mēs saņemsim zemu pastiprinājumu. Parasti BJT (bipolārā savienojuma tranzistoram) ieejas pretestība ir zema (parasti no 1 līdz 50 kilogramiem omu). Tātad, lai palielinātu ievades pretestību, tiek izmantota sāknēšanas metode.
Spriegumu pāri ieejas pretestībai aprēķina, izmantojot šādu formulu:
V = {(V in. Z in) / (V in + ZV in)}
Tādējādi saskaņā ar formulu ieejas pretestība ir proporcionāla spriegumam tajā. Ja tiek palielināta ieejas pretestība, pieaugs arī spriegums pāri un otrādi.
Nepieciešamās sastāvdaļas
- NPN tranzistors - BC547
- Rezistors - 1k, 10k
- Kondensators - 33pf
- Maiņstrāvas vai impulsa ievades signāls
- Līdzstrāvas padeve - 9V vai 12V
- Maizes dēlis
- Savienojošie vadi
Ķēdes shēma
Ievades impulsa signālam mēs izmantojām maiņstrāvas signālu (izmantojot transformatoru), jūs varat izmantot arī PWM ieeju. Un, lai ievadītu Vcc, ķēdē mēs izmantojam RPS (regulēto pozitīvo padevi). Drošības apsvērumu dēļ saglabājiet attālumu starp maiņstrāvu un līdzstrāvas vadu.
Bootstrap pastiprinātāja darbība
Pēc ķēdes pievienošanas saskaņā ar shēmu shēma izskatās līdzīga Darlington pārim. Šeit mēs izmantojām sāknēšanas metodi, lai palielinātu šīs pastiprinātāja shēmas ieejas pretestību. Kad tranzistora Q1 pamatne ir augsta un punkts B ir zems. Tāpēc kondensators uzlādējas līdz sprieguma vērtībai visā R2. Kad Q1 pazeminās un Q2 pamatnē sāk palielināties spriegums, kondensators izlādējas lēnām. Un, lai uzturētu lādiņu, arī punkts A tiek virzīts uz augšu. Tātad spriegums punktā B palielinās, un spriegums punktā A arī turpina pieaugt, līdz tas iet vairāk nekā Vcc.
Uzlādes uz bootstrap kondensatora C1 tiek novadīts līdz rezistors R1 un R2. Šo paņēmienu sauc par sāknēšanu, jo, palielinoties spriegumam kondensatora vienā galā, palielināsies spriegums kondensatora otrajā galā.
Piezīme: Sāknēšanas siksnas tehniku var izmantot tikai tad, ja RC laika konstante ir lielāka salīdzinājumā ar viena diska signāla periodu.
Zemāk ir bootstrap pastiprinātāja proteusa simulācija ar pastiprinātu viļņu formu.
Mēs arī esam izstrādājuši bootstrap pastiprinātāja ķēdi uz maizes paneļa. Izejas viļņu forma, kas iegūta, izmantojot osciloskopu, ir norādīta zemāk:
Pārbaudiet vairāk pastiprinātāja ķēdes un to pielietojumu.