- Vad är Bootstrapping?
- Varför behöver vi hög ingångsimpedans för förstärkartransistor?
- Komponenter krävs
- Kretsschema
- Arbeta med Bootstrap Amplifier
Förstärkare är en integrerad del av elektronik som används för att förstärka signaler med låg amplitud. Förstärkare spelar en mycket viktig roll för att öka signalen, speciellt inom ljud- och kraftelektronik. Vi har tidigare byggt många typer av förstärkare inklusive ljudförstärkare, effektförstärkare, operationsförstärkare etc. Förutom dem kan du lära dig många andra vanliga förstärkare genom att följa nedanstående länkar:
- Push-pull-förstärkare
- Differentialförstärkare
- Inverterande förstärkare
- Instrumentförstärkare
Varje förstärkare har olika klass och applikationer. Generellt används transistorer och op-förstärkare för att bygga förstärkare. Här i detta projekt lär vi oss om Bootstrap Amplifier.
Vad är Bootstrapping?
Bootstrapping är vanligtvis teknik där någon del av utdata används vid start. I Bootstrap-förstärkare används bootstrapping för att öka ingångsimpedansen. På grund av vilket laddningseffekten på ingångskällan minskar också. Designen liknar Darlington-paret med en bootstrap-kondensator. Bootstrap kondensator används för att ge växelströmssignalens positiva återkoppling till basen på transistorn. Denna positiva feedback hjälper till att förbättra basmotståndets effektiva värde. Denna ökning i basmotståndet bestäms också av förstärkarens kretsförstärkning.
Varför behöver vi hög ingångsimpedans för förstärkartransistor?
Hög ingångsimpedans förbättrar förstärkningen av insignalen och därmed krävs i olika förstärkartillämpningar. Om vi har låg ingångsimpedans får vi låg förstärkning. Generellt har BJT (Bipolär kopplingstransistor) låg ingångsimpedans (vanligtvis 1 ohm till 50 kilo ohm). Så för detta används bootstrapping-teknik för att öka ingångsimpedansen.
Spänningen över ingångsimpedansen beräknas med formeln nedan:
V = {(V in. Z in) / (V in + ZV in)}
Följaktligen, enligt formeln, är ingångsimpedansen proportionell mot spänningen över den. Om ingångsimpedansen ökar kommer spänningen över den också att öka och vice versa.
Komponenter krävs
- NPN-transistor - BC547
- Motstånd - 1k, 10k
- Kondensator - 33pf
- AC- eller pulsingångssignal
- DC-matning - 9V eller 12V
- Bakbord
- Anslutande ledningar
Kretsschema
För ingångspulssignalen har vi använt en växelströmssignal (med hjälp av transformator), du kan också använda PWM-ingång. Och för Vcc-ingången använder vi RPS (Regulated positive supply) i kretsen. Håll avståndet mellan växelström och likström av säkerhetsskäl.
Arbeta med Bootstrap Amplifier
Efter att ha anslutit kretsen enligt kretsschemat ser kretsen ut som Darlington-paret. Här har vi använt bootstrapping-teknik för att öka ingångsimpedansen för denna förstärkarkrets. När basen på transistorn Q1 är hög och punkt B är låg. Därför laddar kondensatorn upp till värdet på spänningen över R2. När Q1 blir låg och spänningen börjar öka vid basen av Q2, laddas kondensatorn långsamt ut. Och för att bibehålla laddningen skjuts också punkt A upp. Så spänningen vid punkt B ökar och spänningen vid punkt A fortsätter också att stiga tills den går mer än Vcc.
Laddningen i startbandskondensatorn C1 dräneras av motståndet R1 och R2. Tekniken kallas bootstrapping eftersom stigande spänning i ena änden av kondensatorn kommer att öka spänningen i den andra änden av kondensatorn.
Obs! Bootstrapping-tekniken kan endast användas om RC-tidskonstanten är mer jämfört med enhetsperioden för enhetssignalen.
Nedan är proteussimuleringen av bootstrap-förstärkaren med den förstärkta vågformen.
Vi har också utformat bootstrap-förstärkarkretsen på panelen. Utgångsvågformen erhållen med oscilloskopet ges nedan:
Kontrollera fler förstärkarkretsar och deras applikationer.