2. Level Shifters
STRUJA - 2. Mjenjači nivoa
PREVIOUS- 1. Diferencijalna pojačala
Level Shifters
Čak i ako ulaz u pojačalo ima prosječnu vrijednost od nula volti, izlaz često ima ne-nulti prosječan napon zbog efekata pomicanja. Ovo dc naponi mogu izazvati neželjeni pomak koji negativno utiče na rad sistema.
Pošto je op-amp višestepeni dc pojačalo sa visokim pojačanjem, neželjeno dc naponi mogu biti izvor zabrinutosti. Mali pomak u ranoj fazi može zasititi kasniju fazu.
Menjači nivoa su pojačala koja dodaju ili oduzimaju poznati napon iz ulaza kako bi kompenzirali dc offset naponi. Op-amperi imaju nivoe koji su uključeni u njihov dizajn.
Slika 7 ilustruje jednostavan stepen za pomeranje. Pokazali smo da ovaj zakretač služi kao pojačalo za jedinični dobitak ac dok pruža podesiv dc output.
Analizu započinjemo pomoću KVL u ulaznoj petlji na slici 7 (a) i ostavljamo vin = 0 za dobijanje
(34)
Od tada
(35)
rešavamo za dc vrijednost izlaznog napona, Vnapolje.
(36)
Jednadžba (36) pokazuje da variranjem RE, Vnapolje može se podesiti na bilo koji željeni dc nivo (ograničen na maksimum VBB-VBE). Od VBB je dc Ovaj nivo se koristi za premještanje nivoa nadole (na nižu vrijednost). Ako na gore potrebno je prebacivanje, koristi se sličan krug, ali pnp tranzistori se zamjenjuju npn tranzistori. Kompletan krug s izvorom aktivne struje prikazan je na slici 7 (b).
Slika 7– Nivo pomaka
Sada ispitujemo kolo sa ac primijenjeni signali. Slika 7 (c) ilustruje ac ekvivalentni krug. Zapiši to β2ib2 je struja kolektora u aktivnom izvoru struje i pretpostavljamo da je konstanta. Zbog ac vrednost struje je nula, ovaj strujni izvor se zamenjuje otvorenim kolom. Mi pišemo ac jednačine koje koriste KVL.
(37)
i
(38)
Odnos od ac output to ac input je
(39)
Jednadžba (39) pokazuje da ro2 postaje veliki, omjer izlaznog i ulaznog pristupa pristupa jedinici, a razina prijenosnika se ponaša kao sljedbenik emitera ac. To je željeni rezultat.
primjer
Dva direktna spojena CE pojačala su postavljena u seriju kako bi se postigao željeni napon. Dizajnirajte zakretač nivoa koji će se postaviti između dva CE pojačala kako bi se osigurao a dc napon dovoljno nizak da spriječi zasićenje drugog CE pojačala. Učinite to tako što ćete pružiti 1 V pristranost drugoj fazi. Napon kolektora, VC, od prvog pojačala je 4 V, i RC tog pojačala je 1 kΩ. Dizajnirajte stepen skretanja da ima IC 1 mA pomoću a 
napajanje. Koristite trenutni izvor tipa prikazanog na slici 3 (vidi poglavlje: Diferencijalno pojačalo 1.3) sa tranzistorima koji imaju β (s) = 100, VBE(S) = 0.7 V, i VON = 0.7 V.
rješenje: Menjač nivoa je prikazan na slici 7 (b). Moramo pronaći vrijednosti RE, R1, R2, I R 'E. Pošto prvo pojačalo ima VC od 4 V, vrijednost VBB za jednačinu (36) je 4 V, dok je RB te formule je 1 kΩ. Obratite pažnju na to da koristite Thevenin ekvivalentni sklop prethodnog pojačala. Jednadžba (36) zatim daje,
Podešavanje operativne tačke tranzistora strujnog izvora u sredini dc teretna linija, imamo
i
Napon preko R 'E je 5.5 V. Zatim
Sada znamo napone preko R1 i R2 i paralelni otpor. To daje dvije jednadžbe, gdje pretpostavljamo da je bazna struja u donjem tranzistoru na slici 9.7 (b) zanemariva.
i
Dizajn je stoga kompletan.
PRIJAVA
Takođe, ove proračune možete izvršiti pomoću TINA ili TINACloud kola simulatora, koristeći njihov alat Interpreter klikom na link ispod.