- Hva er Bootstrapping?
- Hvorfor trenger vi høy inngangsimpedans for forsterkertransistor?
- Komponenter kreves
- Kretsdiagram
- Arbeid med Bootstrap Forsterker
Forsterkere er en integrert del av elektronikk som brukes til å forsterke signaler med lav amplitude. Forsterker spiller en veldig viktig rolle for å øke signalet, spesielt innen lyd og kraftelektronikk. Vi har tidligere bygget mange typer forsterkere, inkludert lydforsterkere, effektforsterkere, operasjonsforsterkere osv. Bortsett fra dem kan du lære mange andre ofte brukte forsterkere ved å følge koblingene nedenfor:
- Push-pull-forsterker
- Differensialforsterker
- Inverterende forsterker
- Instrumentasjonsforsterker
Hver forsterker har forskjellig klasse og anvendelse. Generelt brukes transistorer og op-forsterkere til å bygge forsterker. Her, i dette prosjektet lærer vi om Bootstrap Amplifier.
Hva er Bootstrapping?
Bootstrapping er vanligvis teknikk der en del av utgangen brukes ved oppstart. I Bootstrap-forsterker brukes bootstrapping for å øke inngangsimpedansen. På grunn av dette reduseres også belastningseffekten på inngangskilden. Designet ser ut som Darlington-paret, og har en bootstrap-kondensator. Bootstrap-kondensator brukes til å gi AC-signalets positive tilbakemelding til transistorens base. Denne positive tilbakemeldingen hjelper til med å forbedre den effektive verdien av basismotstanden. Denne økningen i grunnmotstanden bestemmes også av forsterkerkretsens spenningsforsterkning.
Hvorfor trenger vi høy inngangsimpedans for forsterkertransistor?
Høy inngangsimpedans forbedrer forsterkningen av inngangssignalet og kreves dermed i forskjellige forsterkerapplikasjoner. Hvis vi har lav inngangsimpedans, vil vi få lav forsterkning. Generelt har BJT (Bipolar Junction Transistor) lav inngangsimpedans (vanligvis 1 ohm til 50 kilo ohm). Så for dette brukes bootstrapping-teknikk for å øke inngangsimpedansen.
Spenningen over inngangsimpedansen beregnes ved hjelp av formelen nedenfor:
V = {(V in. Z in) / (V in + ZV in)}
I følge formelen er inngangsimpedansen proporsjonal med spenningen over den. Hvis inngangsimpedansen økes, vil spenningen over den også øke og omvendt.
Komponenter kreves
- NPN Transistor - BC547
- Motstand - 1k, 10k
- Kondensator - 33 pf
- AC- eller pulsinngangssignal
- DC-forsyning - 9V eller 12V
- Brettbrett
- Koble ledninger
Kretsdiagram
For inngangspulsignalet har vi brukt et AC-signal (ved hjelp av transformator), du kan også bruke PWM-inngang. Og for Vcc-inngangen bruker vi RPS (Regulated positive supply) i kretsen. Hold avstanden mellom vekselstrøm og likestrøm av sikkerhetsmessige årsaker.
Arbeid med Bootstrap Forsterker
Etter å ha koblet kretsen i henhold til kretsskjemaet, ser kretsen ut som Darlington-paret. Her har vi brukt bootstrapping-teknikk for å øke inngangsimpedansen til denne forsterkerkretsen. Når basen til transistoren Q1 er høy og punkt B er lavt. Derfor lader kondensatoren opp til verdien av spenningen over R2. Når Q1 blir lav og spenningen begynner å øke ved bunnen av Q2, tømmes kondensatoren sakte ut. Og for å opprettholde ladningen skyves også punkt A opp. Så spenningen ved punkt B øker, og spenningen ved punkt A fortsetter også å stige til den går mer enn Vcc.
Ladningen i bootstrap kondensatoren C1 dreneres av motstanden R1 og R2. Teknikken kalles bootstrapping fordi økning av spenningen i den ene enden av kondensatoren vil øke spenningen i den andre enden av kondensatoren.
Merk: Bootstrapping-teknikken kan bare brukes hvis RC-tidskonstanten er mer i forhold til den enkelte perioden for storsignalet.
Nedenfor er proteussimuleringen av bootstrapforsterkeren med den forsterkede bølgeformen.
Vi har også designet bootstrap-forsterkerkretsen på brødplaten. Utgangsbølgeformen oppnådd ved hjelp av oscilloskopet er gitt nedenfor:
Sjekk mer forsterkerkrets og deres applikasjoner.