- Mi az a Bootstrapping?
- Miért van szükség az erősítő tranzisztorára nagy bemeneti impedanciára?
- Szükséges alkatrészek
- Kördiagramm
- A Bootstrap erősítő működése
Az erősítők az elektronika szerves részét képezik, amelyet kis amplitúdójú jelek erősítésére használnak. Az erősítő nagyon fontos szerepet játszik a jel erősítésében, különösen az audio- és teljesítményelektronikában. Korábban sokféle erősítőt építettünk, köztük hangerősítőket, teljesítményerősítőket, műveleti erősítőket stb. Ezeken kívül számos más általánosan használt erősítőt tanulhat meg az alábbi linkek követésével:
- Push-pull erősítő
- Differenciálerősítő
- Invertáló erősítő
- Műszeres erősítő
Minden erősítőnek különböző osztálya és alkalmazása van. Az erősítő felépítéséhez általában tranzisztort és op-erősítőt használnak. Itt, ebben a projektben megismerhetjük a Bootstrap erősítőt.
Mi az a Bootstrapping?
A Bootstrapping általában olyan technika, amikor a kimenet bizonyos részét az indításkor használják. A Bootstrap erősítőben a rendszerindítást a bemeneti impedancia növelésére használják. Emiatt a bemeneti forrás terhelési hatása is csökken. A kialakítás hasonló a Darlington párhoz, bootstrap kondenzátorral. A Bootstrap kondenzátort arra használják, hogy az AC jel pozitív visszacsatolását adja a tranzisztor bázisához. Ez a pozitív visszajelzés segít az alapellenállás tényleges értékének javításában. Az alapellenállás emelését az erősítő áramkörének feszültségnövekedése is meghatározza.
Miért van szükség az erősítő tranzisztorára nagy bemeneti impedanciára?
A nagy bemeneti impedancia javítja a bemeneti jel erősítését, és így szükséges a különböző erősítő alkalmazásokban. Ha alacsony a bemeneti impedancia, akkor alacsony erősítést kapunk. Általában a BJT (Bipolar Junction Transistor) bemeneti impedanciája alacsony (jellemzően 1 ohm és 50 kilo ohm között). Tehát ehhez bootstrapping technikát alkalmaznak a bemeneti impedancia növelésére.
A bemeneti impedancia feszültségét az alábbi képlet segítségével számítják ki:
V = {(V in. Z in) / (V in + ZV in)}
Ezért a képlet szerint a bemeneti impedancia arányos a rajta lévő feszültséggel. Ha a bemeneti impedanciát megnövelik, akkor a keresztirányú feszültség is növekszik, és fordítva.
Szükséges alkatrészek
- NPN tranzisztor - BC547
- Ellenállás - 1k, 10k
- Kondenzátor - 33pf
- AC vagy impulzus bemeneti jel
- DC tápellátás - 9V vagy 12V
- Kenyérlemez
- Csatlakozó vezetékek
Kördiagramm
A bemeneti impulzusjelhez AC jelet használtunk (transzformátor segítségével), PWM bemenetet is használhat. És a Vcc bemenethez az áramkörben az RPS-t (szabályozott pozitív ellátás) használjuk. Biztonsági okokból tartsa meg az AC és DC vezeték távolságát.
A Bootstrap erősítő működése
Miután bekapcsolta az áramkört a kapcsolási rajz szerint, az áramkör hasonlónak tűnik a Darlington párhoz. Itt bootstrapping technikát használtunk az erősítő áramkör bemeneti impedanciájának növelésére. Amikor a Q1 tranzisztor bázisa magas és a B pont alacsony. Ezért a kondenzátor az R2-es feszültség értékéig tölt. Amikor a Q1 alacsony szintre süllyed és a feszültség növekszik a Q2 tövében, a kondenzátor lassan kisüt. És a töltés fenntartása érdekében az A pontot is felfelé tolják. Tehát a B pont feszültsége növekszik, és az A pont feszültsége is folyamatosan növekszik, amíg tovább nem megy, mint a Vcc.
A C1 bootstrap kondenzátorba eső töltést az R1 és R2 ellenállás üríti ki. A technikát bootstrappingnek nevezik, mert a kondenzátor egyik végén a feszültség növelésével nő a feszültség a kondenzátor másik végén.
Megjegyzés: A rendszerindítási technika csak akkor használható, ha az RC időállandója nagyobb, mint a meghajtójel egyetlen periódusa.
Az alábbiakban bemutatjuk a bootstrap erősítő proteus szimulációját az amplifikált hullámformával.
Megterveztük a bootstrap erősítő áramkört a kenyérlapon is. Az oszcilloszkóp segítségével kapott kimeneti hullámformát az alábbiakban adjuk meg:
Ellenőrizze az erősítő áramkörét és azok alkalmazását.