2. Ниво Shifters

Ниво Shifters

Дури и ако влезот на засилувачот има просечна вредност од нула волти, излезот често има ненултен просечен напон поради ефектите на подмачкување. Овие dc напоните можат да предизвикаат несакано офсет што негативно влијае на функционирањето на системот.

Бидејќи оп-засилувачот е мулти-фаза dc засилувач со голема добивка, несакани dc напон може да биде извор на загриженост. Мал офсет во рана фаза може да наполни подоцнежна фаза.

Ниво смени се засилувачи кои го додаваат или одземаат познатиот напон од влезот за да се компензира dc офсетни напони. Оп-засилувачи имаат менувачи на ниво вклучени во нивниот дизајн.

Слика 7 покажува едноставен менувач на ниво. Покажуваме дека овој менувач делува како засилувач за единечна добивка ac истовремено обезбедувајќи приспособливост dc излез.

Започнуваме со анализа со користење на KVL во влезната јамка на Слика 7 (а) и допуштање vin = 0 за да се добие

(34)

Оттогаш

(35)

ние се реши за dc вредност на излезниот напон, Vнадвор.

(36)

Равенката (36) покажува дека со варирање RE, Vнадвор може да се постави на било кој сакан dc ниво (ограничено на максимум VBB-VBE). Од VBB е dc ниво стекнато од претходната фаза, овој засилувач се користи за поместување на нивото надолу (на пониска вредност). Ако нагоре потребно е менување, се користи слично коло, но pnp транзисторите се заменуваат со npn транзистори. Комплетно коло со активен извор на струја е прикажано на слика 7 (б).

Ниво shifter, практични оперативни засилувач, коло симулација

Слика 7 - менувач на ниво

Сега испитуваме коло ac се применуваат сигнали. Слика 7 (в) ја илустрира ac еквивалентно коло. Забележи го тоа β2ib2 е колекторска струја во активниот извор на струја, и претпоставуваме дека таа е константа. Затоа што ac вредноста на струјата е нула, овој тековен извор се заменува со отворено коло. Ние го пишуваме ac равенки со користење на KVL.

(37)

(38)

Односот на ac излез до ac Влезот е

(39)

Равенка (39) покажува дека како ro2 станува голем, соодносот на излезот со влезни пристапи е единство и нивото на менувачот дејствува како следбеник на емитер ac. Ова е посакуваниот резултат.

пример 

Два директно зафатени CE засилувачи се поставени во серија за да се постигне саканиот напон. Дизајнирајте менувач на ниво што треба да се постави помеѓу два CE засилувачи за да се обезбеди dc напон доволно низок за да го спречи вториот CE засилувач од заситување. Направете го ова со обезбедување на пристрасност на 1 V кон втората фаза. Колективниот напон, VC, на првиот засилувач е 4 V, и RC на тој засилувач е 1 kΩ. Дизајн на ниво менувач да има IC од 1 mA со помош на  напојување. Користете тековен извор од типот прикажан на Слика 3 (види поглавје: Диференцијален засилувач 1.3) со транзистори кои имаат β (и) = 100, VBE(А) = 0.7 V, и VON = 0.7 V.

решение: Нивото на менувачот е прикажано на Слика 7 (b). Треба да ги најдеме вредностите на RE, R1, R2, и R 'E. Бидејќи првиот засилувач има VC од 4 V, вредноста на VBB за равенка (36) е 4 V, додека RB на таа формула е 1 kΩ. Забележете дека ова го користи еквивалентното коло на Thevenin на претходниот засилувач. Равенката (36) потоа дава,

Поставување на оперативната точка на транзистор на тековниот извор во средината на dc товарната линија, имаме

Напонот нанапред R 'E е 5.5 V. Потоа

Сега ги знаеме напоните низ целата земја R1 R2 и паралелниот отпор. Ова дава две равенки, каде што претпоставуваме дека основната струја во понискиот транзистор на Слика 9.7 (b) е занемарлива.

Затоа дизајнот е завршен.

ПРИМЕНА

Исто така, можете да ги извршите овие пресметки со симулатори на TINA или TINACloud коло, користејќи ја нивната преведувачка алатка со кликнување на линкот подолу.

Симулација на коловозни нивоа