2. Lygio perjungikliai

Lygio perjungikliai

Net jei įėjimo į stiprintuvą vidurkis yra nulis voltai, išeinančioji įtampa dažnai yra nulinė vidutinė įtampa. Šie dc įtampos gali sukelti nepageidaujamą poslinkį, kuris neigiamai veikia sistemos veikimą.

Kadangi op-amp yra daugiapakopis dc stiprintuvas, turintis didelį pelną, nepageidaujamas dc įtampos gali sukelti nerimą. Nedidelis kompensavimas ankstyvame etape gali prisotinti vėlesnį etapą.

Lygio keitikliai yra stiprintuvai, kurie prideda arba atima žinomą įtampą iš įvesties, kad kompensuotų dc kompensuoti įtampas. „Op-amps“ turi savo lygio dizainą.

7 paveikslas iliustruoja paprastą slankiklį. Mes parodome, kad šis poslinkis veikia kaip vieneto stiprinimo stiprintuvas ac reguliuojamas dc išėjimas.

Mes pradedame analizę naudojant KVL 7 (a) paveikslo įvesties kilpoje ir išnuomojant vin = Gauti 0

(34)

Dabar nuo

(35)

mes išsprendžiame dc išėjimo įtampos vertė, V .

(36)

Lygtis (36) rodo, kad kinta RE, V galima nustatyti bet kuriam pageidaujamam dc lygis (apribotas iki. \ t VBB-VBE). Nuo VBB yra dc lygis, gautas iš ankstesnio etapo, šis stiprintuvas naudojamas lygiui perkelti žemyn (iki mažesnės vertės). Jei Aukštyn reikalingas perjungimas, naudojama panaši grandinė, bet PNP tranzistoriai pakeičiami npn tranzistoriai. Visa grandinė su aktyviu srovės šaltiniu parodyta 7 (b) paveiksle.

Lygio keitiklis, praktinis stiprintuvas, grandinės modeliavimas

7 pav. - Lygio keitiklis

Dabar nagrinėjame grandinę su ac naudojami signalai. 7 (c) iliustruoja ac lygiavertė grandinė. Prisimink tai β2ib2 yra kolektoriaus srovė aktyviame srovės šaltinyje, ir mes manome, kad ji yra pastovi. Nes ac srovės vertė yra lygi nuliui, šis srovės šaltinis pakeičiamas atvira grandine. Mes rašome ac lygtis naudojant KVL.

(37)

ir

(38)

Santykis ac išėjimas į ac įvestis yra

(39)

Lygtis (39) rodo, kad ro2 didėja, išėjimo ir įvesties santykis artėja prie vienybės, o lygio keitiklis veikia kaip emitterio sekėjas ac. Tai yra norimas rezultatas.

Pavyzdys 

Norint pasiekti norimą įtampos padidėjimą, į eilę dedami du tiesiogiai sujungiami CE stiprintuvai. Suprojektuokite lygų perjungiklį, kuris bus įdėtas tarp dviejų CE stiprintuvų, kad gautumėte a dc pakankamai maža įtampa, kad antrasis CE stiprintuvas nebūtų prisotintas. Padarykite tai, kad antrajam etapui suteiksite 1 V šališkumą. Kolektoriaus įtampa, VC, iš pirmojo stiprintuvo yra 4 V ir RC stiprintuvas yra 1 kΩ. Suprojektuokite lygių perjungiklį, kad galėtumėte IC 1 mA, naudojant a  maitinimo šaltinis. Naudokite 3 pavaizduotą srovės šaltinį (žr. Skyrių „Diferencialinis stiprintuvas 1.3“), turinčius tranzistorius, turinčius β (s) = 100, VBE(S) = 0.7 V ir VON = 0.7 V.

Sprendimas: Lygio perjungiklis rodomas 7 (b) paveiksle. Mums reikia rasti RE, R1, R2ir R 'E. Kadangi pirmasis stiprintuvas turi a VC 4 V reikšmė VBB (36) lygtis yra 4 V, o RB iš šios formulės yra 1 kΩ. Atkreipkite dėmesį į tai, kad naudojama ankstesnio stiprintuvo Thevenin ekvivalentinė grandinė. Tada lygtis (36) duoda,

Dabartinio šaltinio tranzistolo veikimo taško nustatymas viduryje dc apkrovos linija

ir

Įtampa R 'E yra 5.5 V. Tada

Dabar žinome įtampas R1 ir R2 ir paralelinis pasipriešinimas. Taip gaunamos dvi lygtys, kur mes manome, kad pagrindinė srovė 9.7 (b) apatinėje tranzistore yra nereikšminga.

ir

Todėl dizainas baigtas.

PRITAIKYMĄ

Taip pat galite atlikti šiuos skaičiavimus su TINA arba TINACloud grandinės imitatoriais, naudodami jų vertėjo įrankį spustelėdami toliau pateiktą nuorodą.

Lygio perjungikliai grandinės modeliavimas