Taso Shifters-TINA ja TINACloud Resurssit

Tasonsiirtimet

Vaikka vahvistimen sisääntulon keskiarvo on nolla volttia, lähtöjännitteellä on usein ei-nolla keskimääräinen jännite biasointivaikutusten vuoksi. Nämä dc jännitteet voivat aiheuttaa ei-toivotun siirtymän, joka vaikuttaa haitallisesti järjestelmän toimintaan.

Koska op-amp on monivaiheinen dc vahvistin, jolla on suuri voitto, ei-toivottu dc jännitteet voivat aiheuttaa huolta. Pieni offset varhaisessa vaiheessa voi kyllästää myöhemmän vaiheen.

Tasonsiirtimet ovat vahvistimia, jotka lisäävät tai vähentävät tietyn jännitteen tulosta korvaamaan dc offset-jännitteet. Op-ampeereilla on muotoilussaan tasonvaihtimet.

Kuva 7 havainnollistaa yksinkertaista tasonsiirtimen. Osoitamme, että tämä siirto toimii yksikön vahvistuksen vahvistimena ac samalla säädettävissä dc tuotos.

Analyysi aloitetaan käyttämällä KVL: ää kuvion 7 (a) sisääntulosilmukassa ja antamalla v_in= 0 saada

(34)

Nyt sitten

(35)

me ratkaisemme dc lähtöjännitteen arvo, V_ulos.

(36)

Yhtälö (36) osoittaa, että vaihtelee R_E, V_ulos voidaan asettaa mihin tahansa haluttuun dc taso (rajoitettu enint V_BB-V_BE). Siitä asti kun V_BB on dc edellisessä vaiheessa hankittu taso, tätä vahvistinta käytetään tason siirtämiseen alaspäin (pienempään arvoon). Jos ylöspäin tarvitaan siirtämistä, samanlaista piiriä käytetään mutta pNP transistorit korvataan npn transistorit. Koko piiri aktiivisella virtalähteellä on esitetty kuvassa 7 (b).

Tasonvaihtaja, käytännön vahvistin, piirin simulointi

Kuva 7– Tasonsiirtäjä

Tutkimme nyt piiriä ac signaalit. Kuva 7 (c) kuvaa ac vastaava piiri. Ota huomioon, että β₂i_b2 on kollektorivirta aktiivisessa virtalähteessä, ja oletamme sen olevan vakio. Koska ac virran arvo on nolla, tämä virtalähde korvataan avoimella piirillä. Kirjoitamme ac yhtälöt KVL: n avulla.

(37)

(38)

Suhde ac lähtö ac syöttö on

(39)

Yhtälö (39) osoittaa, että r_o2 muuttuu suureksi, ulostulon suhde tuloon lähestyy yhtenäisyyttä ja tasonsiirtäjä toimii emitterin seuraajana ac. Tämä on haluttu tulos.

esimerkki

Kaksi suoraa kytkettyä CE-vahvistinta sijoitetaan sarjaan halutun jännitevahvistuksen saavuttamiseksi. Suunnittele tasomuutin, joka asetetaan kahden CE-vahvistimen väliin, jotta saadaan a dc jännite on riittävän alhainen, jotta toinen CE-vahvistin ei kyllästy. Tee tämä antamalla 1 V -biassi toiseen vaiheeseen. Keräilijän jännite, V_C, ensimmäisestä vahvistimesta on 4 V ja R_C vahvistimen 1 kΩ. Suunnittele tasonsiirtäjä, jotta sinulla on I_C 1 mA: ta käyttäen virtalähde. Käytä kuvan 3 mukaista virtalähdettä (katso luku: differentiaalivahvistin 1.3), joissa on transistorit, joilla on β (s) = 100, V_BE(S) = 0.7 V ja V_ON = 0.7 V.

Ratkaisu: Tasonsiirrin on esitetty kuvassa 7 (b). Meidän on löydettävä arvot R_E, R₁, R₂ja R '_E. Koska ensimmäisellä vahvistimella on a V_C 4 V: n arvo V_BB yhtälölle (36) on 4 V, kun taas R_B tämän kaavan mukainen 1 kΩ. Huomaa, että tämä käyttää edellisen vahvistimen Thevenin-vastaavaa piiriä. Yhtälö (36) tuottaa sitten,

Virranlähteen transistorin toimintapisteen asettaminen keskelle dc kuormituslinja, meillä on

Jännite yli R '_E on 5.5 V. Sitten

Tiedämme nyt jännitteet R₁ ja R₂ ja rinnakkainen vastus. Tämä tuottaa kaksi yhtälöä, joissa oletetaan, että kuvion 9.7 (b) alemman transistorin perusvirta on vähäinen.

Suunnittelu on siis valmis.

HAKEMUS

Voit myös suorittaa nämä laskutoimitukset TINA- tai TINACloud-piirisimulaattoreilla käyttämällä tulkkaustyökalua klikkaamalla alla olevaa linkkiä.

Tasonsiirtimet Circuit Simulation

PREVIOUS- 1. Tasausvahvistimet

NEXT- 3. Tyypillinen Op-Amp