Схема підсилювача Bootstrap з використанням транзисторів

Підсилювачі є невід'ємною частиною електроніки, яка використовується для посилення низькоамплітудних сигналів. Підсилювач відіграє дуже важливу роль для посилення сигналу, особливо в аудіо та силовій електроніці. Раніше ми створили багато типів підсилювачів, включаючи підсилювачі звуку, підсилювачі потужності, операційні підсилювачі тощо. Окрім них, ви можете дізнатися багато інших часто використовуваних підсилювачів, перейшовши за посиланнями нижче:

• Двотактний підсилювач
• Диференціальний підсилювач
• Інвертуючий підсилювач
• Інструментальний підсилювач

Кожен підсилювач має різний клас і застосування. Як правило, для побудови підсилювача використовуються транзистори та операційні підсилювачі. У цьому проекті ми дізнаємося про Bootstrap Amplifier.

Що таке Bootstrapping?

Зазвичай Bootstrapping - це техніка, коли деяка частина результатів використовується під час запуску. В підсилювачі Bootstrap для збільшення вхідного імпедансу використовується завантажувальне обертання. Внаслідок чого навантажувальний ефект на вхідне джерело також зменшується. Конструкція схожа на пару Дарлінгтона, що має конденсатор завантажувального ремінця. Конденсатор Bootstrap використовується для забезпечення позитивного зворотного зв'язку сигналу змінного струму на базу транзистора. Ці позитивні відгуки допомагають поліпшити ефективне значення опору основи. Це збільшення опору бази також визначається коефіцієнтом посилення напруги в ланцюзі підсилювача.

Навіщо нам потрібний високий вхідний опір для підсилювального транзистора?

Високий вхідний опір покращує посилення вхідного сигналу і, отже, необхідний у різних додатках підсилювача. Якщо у нас низький вхідний опір, ми отримаємо низьке посилення. Як правило, BJT (біполярний перехідний транзистор) має низький вхідний опір (зазвичай від 1 Ом до 50 кілоом). Отже, для цього використовується техніка завантаження, щоб збільшити вхідний опір.

Напруга на вхідному імпедансі розраховується, використовуючи формулу нижче:

V = {(V _в.Z _в) / (V _в + ZV _в)}

Отже, згідно з формулою, вхідний опір пропорційний напрузі на ньому. Якщо вхідний опір збільшити, напруга на ньому також збільшиться і навпаки.

Потрібні компоненти

• Транзистор NPN - BC547
• Резистор - 1к, 10к
• Конденсатор - 33pf
• Сигнал змінного або імпульсного входу
• Живлення постійного струму - 9 В або 12 В
• Макет
• Підключення проводів

Кругова діаграма

Для вхідного імпульсного сигналу ми використовували сигнал змінного струму (за допомогою трансформатора), ви також можете використовувати вхід ШІМ. І, для входу Vcc, ми використовуємо RPS (регульоване позитивне живлення) в ланцюзі. З міркувань безпеки дотримуйтесь відстані між дротом змінного та постійного струму.

Працює підсилювач Bootstrap

Після підключення схеми згідно з принциповою схемою схема виглядає схожою на пару Дарлінгтона. Тут ми використали техніку завантаження, щоб збільшити вхідний опір цієї схеми підсилювача. Коли база транзистора Q1 висока, а точка В низька. Отже, конденсатор заряджається до значення напруги на R2. Коли Q1 знижується, а напруга починає зростати в основі Q2, конденсатор розряджається повільно. І для підтримки заряду, точка А також підштовхується. Отже, напруга в точці B зростає, а напруга в точці A також продовжує зростати, поки вона не перевищить значення Vcc.

Заряд у конденсатор завантажувального ремінця C1 зливається резисторами R1 і R2. Метод називається завантаженням, оскільки підвищення напруги на одному кінці конденсатора збільшить напругу на іншому кінці конденсатора.

Примітка: Техніку завантаження можна використовувати, лише якщо константа часу RC більша порівняно з одиничним періодом сигналу приводу.

Нижче наведено моделювання протея підсилювача завантажувального ремінця з посиленою формою сигналу.

Крім того, ми розробили схему підсилювача bootstrap на макетній панелі. Вихідна форма сигналу, отримана за допомогою осцилографа, наведена нижче:

Перевірте додаткову схему підсилювача та їх застосування.