2. משמרות רמה

משמרות רמה

גם אם הקלט למגבר הוא בעל ערך ממוצע של אפס וולט, לפלט יש לעתים קרובות מתח ממוצע שאינו אפס עקב השפעות הטיה. אלה dc המתחים עלולים לגרום לקיזוז לא רצוי אשר משפיע לרעה על פעולת המערכת.

מאז op-amp הוא רב שלבי dc מגבר עם רווח גבוה, לא רצוי dc מתח יכול להיות מקור לדאגה. קיזוז קטן בשלב מוקדם יכול להרוות בשלב מאוחר יותר.

מפלסים ברמה הם מגברים המוסיפים או מחלישים מתח ידוע מן הקלט כדי לפצות dc אופסט מתח. מגברי אופ יש משמרות ברמה כלולים בעיצוב שלהם.

איור 7 ממחיש shifter ברמה פשוטה. אנו מראים כי shifter זה פועל כמגבר רווח יחידה עבור ac תוך מתן מתכווננת dc פלט.

אנו מתחילים את הניתוח באמצעות KVL ב לולאה קלט של איור 7 (א) ומאפשרות vin = 0 להשיג

(34)

עכשיו מאז

(35)

אנו לפתור עבור dc ערך מתח המוצא, Vהַחוּצָה.

(36)

משוואה (36) מראה כי על ידי שינוי RE, Vהַחוּצָה ניתן להגדיר את כל הרצוי dc (מוגבל למקסימום VBB-VBE). מאז VBB האם ה dc רמה שנרכשה מן השלב הקודם, מגבר זה משמש כדי להזיז את הרמה כלפי מטה (לערך נמוך יותר). אם למעלה הזזה נדרשת, מעגל דומה משמש אבל PNP טרנזיסטורים הוחלפו עבור npn טרנזיסטורים. מעגל שלם עם מקור זרם פעיל מוצג באיור 7 (b).

מחלף, מגבר תפעולי מעשי, סימולציה מעגלית

איור 7- מחלף רמה

כעת אנו בודקים את המעגל ac האותות הוחל. איור 7 (c) ממחיש את ac מחזור שווה ערך. שים לב ש β2ib2 הוא זרם אספן במקור הנוכחי פעיל, ואנו מניחים שזה יהיה קבוע. בגלל ה ac ערך הנוכחי הוא אפס, מקור זה הנוכחי מוחלף על ידי מעגל פתוח. אנחנו כותבים את ac משוואות באמצעות KVL.

(37)

ו

(38)

היחס בין ac פלט אל ac קלט הוא

(39)

משוואה (39) מראה כי ro2 הופך להיות גדול, היחס בין הפלט לגישות הגישות קלט ואת shifter ברמה פועל כמו חסיד פולט ac. זוהי התוצאה הרצויה.

דוגמה

שני מגברים ישיר מצמידים לסה"נ ממוקמים בסדרה כדי להשיג את רווח המתח הרצוי. עיצוב shifter רמה להיות ממוקם בין שני מגברים לסה"נ כדי לספק dc מתח נמוך מספיק כדי למנוע את מגבר CE השני מ רווי. לעשות זאת על ידי מתן הטיה 1 V לשלב השני. מתח אספן, VC, של המגבר הראשון הוא 4 V, ואת RC של מגבר זה הוא 1 kΩ. עיצוב shifter ברמה יש IC של 1 mA באמצעות ספק כוח. השתמש במקור הנוכחי של הסוג המוצג באיור 3 (ראה פרק: מגבר דיפרנציאלי 1.3) עם טרנזיסטורים שיש β (s) = 100, VBE(ים) = 0.7 V, ו VON = 0.7 V.

פתרון: מחלף רמת מוצג באיור 7 (ב). אנחנו צריכים למצוא את הערכים של RE, R1, R2, ו RE. מאז המגבר הראשון יש VC של 4 V, הערך של VBB עבור משוואה (36) הוא 4 V, ואילו RB של נוסחה זו היא 1 kΩ. הערה זה משתמש במעגל המקבילה של Thevenin של המגבר הקודם. משוואה (36) ואז התשואות,

הגדרת נקודת ההפעלה הנוכחית טרנזיסטור המקור באמצע dc קו עומס, יש לנו

ו

המתח על פני RE הוא 5.5 V. לאחר מכן

עכשיו אנחנו יודעים את המתח על פני R1 ו R2 ואת ההתנגדות המקבילה. זה מניב שתי משוואות, שבו אנו מניחים כי זרם הבסיס הטרנזיסטור התחתון של איור 9.7 (ב) הוא זניח.

ו

לכן העיצוב הוא שלם.

בקשה

כמו כן, אתה יכול לבצע את החישובים האלה עם TINA או סימולטורים מעגל TINACloud, באמצעות כלי המתורגמן שלהם על ידי לחיצה על הקישור להלן.

רמה משמרות סימולציה מעגל