2। स्तर के बदलाव

स्तर के बदलाव

भले ही एम्पलीफायर के इनपुट में शून्य वोल्ट का औसत मूल्य होता है, लेकिन आउटपुट में अक्सर पूर्वाग्रह प्रभाव के कारण गैर-शून्य औसत वोल्टेज होता है। इन dc वोल्टेज एक अवांछित ऑफसेट पैदा कर सकता है जो सिस्टम के संचालन पर प्रतिकूल प्रभाव डालता है।

चूंकि ऑप-एम्पी एक मल्टी-स्टेज है dc उच्च लाभ के साथ एम्पलीफायर, अवांछित dc वोल्टेज चिंता का एक स्रोत हो सकता है। एक प्रारंभिक चरण में एक छोटी सी ऑफसेट एक बाद के चरण को संतृप्त कर सकती है।

स्तर के बदलाव एम्पलीफायरों कि क्षतिपूर्ति के लिए इनपुट से एक ज्ञात वोल्टेज को जोड़ने या घटाना है dc उतार चढ़ाव। Op-amps में उनके डिज़ाइन में शामिल स्तर के शिफ्टर्स होते हैं।

चित्रा 7 एक साधारण स्तर के चित्र को दिखाता है। हम दिखाते हैं कि यह मज़दूर के लिए एक इकाई-लाभ प्रवर्धक के रूप में कार्य करता है ac एक समायोज्य प्रदान करते समय dc उत्पादन.

हम चित्रा 7 (ए) और दे के इनपुट लूप में केवीएल का उपयोग करके विश्लेषण शुरू करते हैं vin = 0 प्राप्त करने के लिए

(34)

अब कब से

(35)

हम हल करते हैं dc आउटपुट वोल्टेज का मान, Vआउट.

(36)

समीकरण (36) दिखाता है कि अलग-अलग होने से RE, Vआउट किसी भी वांछित के लिए सेट किया जा सकता है dc स्तर (अधिकतम की सीमा तक) VBB-VBE)। जबसे VBB है dc पिछले चरण से अर्जित स्तर, इस एम्पलीफायर का उपयोग स्तर को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है नीचे (कम मूल्य पर)। अगर ऊपर की ओर स्थानांतरण की आवश्यकता है, एक समान सर्किट का उपयोग किया जाता है लेकिन PNP ट्रांजिस्टर के लिए प्रतिस्थापित कर रहे हैं npn ट्रांजिस्टर। सक्रिय वर्तमान स्रोत के साथ एक पूर्ण सर्किट चित्रा 7 (बी) में दिखाया गया है।

स्तर मज़दूर, व्यावहारिक परिचालन एम्पलीफायर, सर्किट सिमुलेशन

चित्रा 7- स्तर का मज़दूर

अब हम सर्किट की जांच करते हैं ac संकेतों को लागू किया गया। चित्रा 7 (सी) दिखाता है ac बराबर सर्किट। ध्यान दें कि β2ib2 सक्रिय वर्तमान स्रोत में कलेक्टर वर्तमान है, और हम इसे एक स्थिर मानते हैं। क्यों कि ac वर्तमान का मूल्य शून्य है, यह वर्तमान स्रोत एक ओपन सर्किट द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है। हम लिखते हैं ac केवीएल का उपयोग कर समीकरण।

(37)

तथा

(38)

के अनुपात ac उत्पादन करने के लिए ac इनपुट है

(39)

समीकरण (39) से पता चलता है कि के रूप में ro2 बड़ा हो जाता है, आउटपुट के अनुपात में इनपुट एकता आती है और स्तर शिफ्टर एक एमिटर फॉलोअर की तरह काम करता है ac। यह वांछित परिणाम है।

उदाहरण

वांछित वोल्टेज लाभ प्राप्त करने के लिए दो प्रत्यक्ष-युग्मित सीई एम्पलीफायरों को श्रृंखला में रखा गया है। प्रदान करने के लिए दो CE एम्पलीफायरों के बीच में रखा जाने वाला एक स्तरीय शिफ्टर डिज़ाइन करें dc दूसरे सीई एम्पलीफायर को संतृप्त करने से रोकने के लिए वोल्टेज पर्याप्त रूप से कम है। दूसरे चरण में 1 V पूर्वाग्रह प्रदान करके ऐसा करें। कलेक्टर वोल्टेज, VCके पहले एम्पलीफायर 4 V, और है RC उस एम्पलीफायर की 1 kΩ है। स्तर शिफ्टर को डिजाइन करने के लिए ए IC 1 mA का उपयोग करके बिजली की आपूर्ति। चित्र 3 में दिखाए गए प्रकार के वर्तमान स्रोत का उपयोग करें (देखें अध्याय: अंतर एम्पलीफायर 1.3) ट्रांजिस्टर वाले β (रों) = 100, VBE(ओं) = 0.7 V, और VON = एक्सएनएनएक्स वी।

उपाय: स्तर का मज़दूर चित्र 7 (b) में दिखाया गया है। हमें इसके मूल्यों को खोजने की जरूरत है RE, R1, R2, तथा आर 'E। चूंकि पहले एम्पलीफायर में ए है VC 4 V का मान VBB समीकरण (36) के लिए 4 V है, जबकि द RB उस सूत्र का 1 kΩ है। ध्यान दें कि यह पिछले एम्पलीफायर के थेवेनिन समकक्ष सर्किट का उपयोग कर रहा है। समीकरण (36) फिर पैदावार,

के बीच में वर्तमान-स्रोत ट्रांजिस्टर ऑपरेटिंग बिंदु सेट करना dc लोड लाइन, हमारे पास है

तथा

वोल्टेज भर में आर 'E तब 5.5 V. है

अब हम उस वोल्टेज को जानते हैं R1 तथा R2 और समानांतर प्रतिरोध। यह दो समीकरण उत्पन्न करता है, जहां हम मानते हैं कि चित्रा 9.7 (बी) के निचले ट्रांजिस्टर में आधार वर्तमान नगण्य है।

तथा

इसलिए डिजाइन पूरा हो गया है।

आवेदन

इसके अलावा, आप टीना या टिनक्लाउड सर्किट सिमुलेटर के साथ इन गणनाओं को अंजाम दे सकते हैं, नीचे दिए गए लिंक पर क्लिक करके उनके इंटरप्रेटर टूल का उपयोग कर सकते हैं।

लेवल शिफ्टर्स सर्किट सिमुलेशन