Circuitul amplificatorului Bootstrap utilizând tranzistoare

Amplificatoarele sunt parte integrantă a electronicii care sunt utilizate pentru a amplifica semnale de amplitudine mică. Amplificatorul joacă un rol foarte important pentru creșterea semnalului, în special în domeniul audio și al electronicii de putere. Am construit anterior mai multe tipuri de amplificatoare, inclusiv amplificatoare audio, amplificatoare de putere, amplificatoare operaționale etc. În afară de acestea, puteți învăța multe alte amplificatoare utilizate în mod obișnuit urmând linkurile de mai jos:

• Amplificator push-pull
• Amplificator diferențial
• Amplificator inversor
• Amplificator de instrumentație

Fiecare amplificator are diferite clase și aplicații. În general, tranzistoarele și amplificatoarele op sunt utilizate pentru a construi amplificatorul. Aici, în acest proiect aflăm despre Bootstrap Amplifier.

Ce este Bootstrapping?

De obicei Bootstrapping este o tehnică în care o parte a ieșirii este utilizată la pornire. În amplificatorul Bootstrap, bootstrapping-ul este utilizat pentru a crește impedanța de intrare. Datorită căruia și efectul de încărcare asupra sursei de intrare scade. Designul arată similar cu perechea Darlington, având un condensator bootstrap. Condensatorul Bootstrap este utilizat pentru a furniza feedback-ul pozitiv al semnalului AC la baza tranzistorului. Acest feedback pozitiv ajută la îmbunătățirea valorii efective a rezistenței de bază. Această creștere a rezistenței de bază este determinată și de câștigul de tensiune al circuitului amplificatorului.

De ce avem nevoie de impedanță de intrare ridicată pentru tranzistorul amplificator?

Impedanța mare de intrare îmbunătățește amplificarea semnalului de intrare și, astfel, este necesară în diferite aplicații ale amplificatorului. Dacă avem o impedanță de intrare redusă, vom obține o amplificare redusă. În general, BJT (tranzistorul de joncțiune bipolar) are o impedanță de intrare scăzută (de obicei de la 1 ohm la 50 kg ohm). Deci, pentru aceasta, tehnica de bootstrapping este utilizată pentru a crește impedanța de intrare.

Tensiunea pe impedanța de intrare este calculată utilizând formula de mai jos:

V = {(V _în.Z _în) / (V _în + ZV _în)}

Prin urmare, conform formulei, impedanța de intrare este proporțională cu tensiunea din ea. Dacă impedanța de intrare este crescută, tensiunea pe ea va crește și invers.

Componente necesare

• Tranzistor NPN - BC547
• Rezistor - 1k, 10k
• Condensator - 33pf
• Semnal de intrare CA sau impuls
• Alimentare DC - 9V sau 12V
• Breadboard
• Conectarea firelor

Diagrama circuitului

Pentru semnalul de impuls de intrare, am folosit un semnal de curent alternativ (folosind transformatorul), puteți utiliza și intrarea PWM. Și, pentru intrarea Vcc, folosim RPS (Regulated positive supply) în circuit. Păstrați distanța dintre cablul de curent alternativ și curent continuu din motive de siguranță.

Funcționarea amplificatorului Bootstrap

După conectarea circuitului conform schemei circuitului, circuitul arată similar cu perechea Darlington. Aici, am folosit tehnica bootstrapping pentru a crește impedanța de intrare a acestui circuit amplificator. Când baza tranzistorului Q1 este ridicată și punctul B este scăzut. Prin urmare, condensatorul se încarcă până la valoarea tensiunii pe R2. Când Q1 scade și tensiunea începe să crească la baza Q2, condensatorul se descarcă încet. Și pentru a menține încărcarea, punctul A este, de asemenea, împins în sus. Deci, tensiunea din punctul B crește, iar tensiunea din punctul A continuă să crească până când merge mai mult decât Vcc.

Încărcarea în condensatorul bootstrap C1 este drenată de rezistorul R1 și R2. Tehnica se numește bootstrapping deoarece creșterea tensiunii la un capăt al condensatorului va crește tensiunea la celălalt capăt al condensatorului.

Notă: tehnica Bootstrapping poate fi utilizată numai dacă constanta de timp RC este mai mult în comparație cu perioada unică a semnalului de acționare.

Mai jos este simularea proteus a amplificatorului bootstrap cu forma de undă amplificată.

De asemenea, am proiectat circuitul amplificatorului bootstrap de pe panou. Forma de undă de ieșire obținută folosind osciloscopul este dată mai jos:

Verificați mai multe circuite de amplificare și aplicațiile acestora.