2. Razina mjenjača
STRUJA - 2. Mjenjači razine
PRETHODNA- 1. Diferencijalna pojačala
Razina mjenjača
Čak i ako ulaz u pojačalo ima prosječnu vrijednost od nula volti, izlaz često ima ne-nulti prosječan napon zbog efekata biasinga. To dc naponi mogu uzrokovati neželjeni pomak koji negativno utječe na rad sustava.
Budući da je op-amp višestupanjski dc pojačalo s visokim pojačanjem, neželjeno dc naponi mogu biti izvor zabrinutosti. Mali pomak u ranoj fazi može zasititi kasniju fazu.
Mjenjači razine su pojačala koja dodaju ili oduzimaju poznati napon iz ulaza kako bi kompenzirali dc napon pomaka. Op-pojačala imaju mjenjače razine koji su uključeni u njihov dizajn.
Slika 7 ilustrira jednostavnu razinu zakretanja. Pokazali smo da ovaj zakretač služi kao pojačalo za jedinični dobitak ac dok pruža podesiv dc izlaz.
Analizu započinjemo pomoću KVL u ulaznoj petlji na slici 7 (a) i ostavljamo vin = 0 za dobivanje
(34)
Od tada
(35)
rješavamo za dc vrijednost izlaznog napona, Vvan.
(36)
Jednadžba (36) pokazuje da promjenom RE, Vvan može se postaviti na bilo koji željeni dc razina (ograničeno na maks VBB-VBE). Od VBB je dc Ovo se pojačalo koristi za pomicanje razine silazni (na nižu vrijednost). Ako više potrebno je pomicanje, koristi se sličan krug ali PNP tranzistori zamjenjuju NPN tranzistori. Kompletni krug s aktivnim izvorom struje prikazan je na slici 7 (b).
Slika 7– Mjenjač razine
Sada ispitujemo krug s ac primijenjeni signali. Slika 7 (c) ilustrira ac ekvivalentni krug. Zapamtite to β2ib2 je struja kolektora u aktivnom izvoru struje, a pretpostavljamo da je konstanta. Jer ac vrijednost struje je nula, ovaj izvor struje zamjenjuje otvoreni krug. Pišemo ac jednadžbe koje koriste KVL.
(37)
i
(38)
Omjer od ac izlaz na ac ulaz je
(39)
Jednadžba (39) pokazuje da ro2 postaje velika, omjer izlaznog i ulaznog pristupa pristupa jedinici, a razina zakretača se ponaša kao sljedbenik odašiljača ac, To je željeni rezultat.
Primjer
Dva izravna CE pojačala smještena su u seriju kako bi se postigao željeni napon. Dizajnirajte zakretač za razinu koji će se postaviti između dva CE pojačala kako bi se osigurao dc napon dovoljno nizak da spriječi zasićenje drugog CE pojačala. Učinite to tako da pružite 1 V pristranost drugoj fazi. Napon kolektora, VC, od prvog pojačala je 4 V, i RC tog pojačala je 1 kΩ. Dizajnirajte zakretač razine da biste dobili IC 1 mA pomoću a 
napajanje. Koristite trenutni izvor tipa prikazanog na slici 3 (vidi poglavlje: Diferencijalno pojačalo 1.3) s tranzistorima koji imaju β (s) = 100, VBE(E) = 0.7 V, i VON = 0.7 V.
Rješenje: Mjenjač razine je prikazan na slici 7 (b). Moramo pronaći vrijednosti RE, R1, R2i R 'E, Budući da prvo pojačalo ima VC od 4 V, vrijednost VBB za jednadžbu (36) je 4 V, dok je RB te formule je 1 kΩ. Imajte na umu da se koristi Thevenin ekvivalentni sklop prethodnog pojačala. Jednadžba (36) zatim daje,
Postavljanje operativne točke tranzistora struje-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. Time se dobivaju dvije jednadžbe, pri čemu pretpostavljamo da je osnovna struja u donjem tranzistoru na slici 9.7 (b) zanemariva.
i
Dizajn je stoga potpun.
PRIJAVA
Također, te izračune možete izvršiti s TINA ili TINACloud simulatorima, koristeći njihov alat Interpreter klikom na link ispod.