2 ระดับจำแลง

ระดับจำแลง

แม้ว่าอินพุตไปยังแอมพลิฟายเออร์มีค่าเฉลี่ยของศูนย์โวลต์เอาท์พุทมักจะมีแรงดันไฟฟ้าเฉลี่ยที่ไม่เป็นศูนย์เนื่องจากผลกระทบการให้น้ำหนัก เหล่านี้ dc แรงดันไฟฟ้าสามารถทำให้เกิดการชดเชยที่ไม่พึงประสงค์ซึ่งมีผลกระทบต่อการทำงานของระบบ

เนื่องจากแอมป์เป็นแบบหลายขั้นตอน dc เครื่องขยายเสียงที่มีอัตราขยายสูงที่ไม่พึงประสงค์ dc แรงดันไฟฟ้าสามารถเป็นแหล่งของความกังวล ออฟเซ็ตขนาดเล็กในระยะเริ่มแรกสามารถทำให้อิ่มตัวในระยะต่อมา

ระดับจำแลง คือแอมพลิฟายเออร์ที่เพิ่มหรือลบแรงดันไฟฟ้าที่ทราบจากอินพุตเพื่อชดเชย dc ชดเชยแรงดันไฟฟ้า Op-amps มีตัวเปลี่ยนระดับรวมอยู่ในการออกแบบ

รูปที่ 7 แสดงตัวเปลี่ยนระดับอย่างง่าย เราแสดงให้เห็นว่าตัวเปลี่ยนภาพนี้ทำหน้าที่เป็นแอมพลิฟายเออร์ที่รับยูนิตได้ ac ในขณะที่ให้ปรับ dc เอาท์พุต

เราเริ่มต้นการวิเคราะห์โดยใช้ KVL ในอินพุตวงของรูป 7 (a) และปล่อยให้ vin = 0 เพื่อรับ

(34)

ตั้งแต่นี้เป็นต้นไป

(35)

เราแก้หา dc ค่าของแรงดันขาออก Vออก.

(36)

สมการ (36) แสดงให้เห็นว่าโดยการเปลี่ยนแปลง RE, Vออก สามารถตั้งค่าใด ๆ ที่ต้องการ dc ระดับ (จำกัด ไว้ที่สูงสุด VBB-VBE) ตั้งแต่ VBB คือ dc ระดับที่ได้มาจากขั้นตอนก่อนหน้านี้แอมป์นี้ใช้เพื่อเปลี่ยนระดับ ลง (เป็นค่าที่ต่ำกว่า) ถ้า ขึ้นไปข้างบน จำเป็นต้องมีการขยับใช้วงจรที่คล้ายกัน แต่ PNP ทรานซิสเตอร์ถูกแทนที่สำหรับ NPN ทรานซิสเตอร์ วงจรที่สมบูรณ์พร้อมแหล่งกระแสที่ใช้งานอยู่แสดงในรูปที่ 7 (b)

ตัวปรับระดับ, เครื่องขยายเสียงสำหรับการใช้งานจริง, การจำลองวงจร

รูปที่ 7– ตัวเปลี่ยนระดับ

ตอนนี้เราตรวจสอบวงจรด้วย ac สัญญาณที่ใช้ รูปที่ 7 (c) แสดงให้เห็นถึง ac วงจรสมมูล สังเกตได้ว่า β2ib2 คือตัวสะสมกระแสในแหล่งกระแสที่ใช้งานอยู่และเราคิดว่ามันคงที่ เพราะว่า ac ค่าของกระแสเป็นศูนย์แหล่งจ่ายกระแสนี้จะถูกแทนที่ด้วยวงจรเปิด เราเขียน ac สมการโดยใช้ KVL

(37)

และ

(38)

อัตราส่วนของ ac ส่งออกไปยัง ac อินพุตคือ

(39)

สมการ (39) แสดงให้เห็นว่าเป็น ro2 มีขนาดใหญ่ขึ้นอัตราส่วนของเอาต์พุตต่ออินพุตเข้าใกล้ความเป็นเอกภาพและตัวเปลี่ยนระดับทำหน้าที่เหมือนผู้ติดตามตัวส่ง ac. นี่คือผลลัพธ์ที่ต้องการ

ตัวอย่าง 

ซีรีย์แอมพลิฟายเออร์แบบคู่โดยตรง CE สองตัววางอยู่ในซีรีย์เพื่อให้ได้รับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการ ออกแบบตัวเปลี่ยนระดับที่จะอยู่ระหว่างแอมพลิฟายเออร์ CE สองตัวเพื่อให้ dc แรงดันไฟฟ้าต่ำพอที่จะป้องกันไม่ให้เครื่องขยายเสียง CE ที่สองจากการอิ่มตัว ทำสิ่งนี้โดยการให้อคติ 1 V ในด่านที่สอง แรงดันไฟฟ้าสะสม VC, ของแอมป์แรกคือ 4 V และ RC ของเครื่องขยายเสียงนั้นคือ 1 kΩ ออกแบบระดับจำแลงให้มี IC ของ 1 mA โดยใช้  แหล่งจ่ายไฟ ใช้แหล่งจ่ายกระแสไฟฟ้าของประเภทที่แสดงในรูปที่ 3 (ดูบทที่: ดิฟเฟอเรนเชียลแอมป์ 1.3) กับทรานซิสเตอร์ β (s) = 100, VBE(S) = 0.7 V และ VON = 0.7 V.

วิธีการแก้: ตัวเปลี่ยนระดับจะแสดงในรูปที่ 7 (b) เราจำเป็นต้องค้นหาค่าของ RE, R1, R2และ ร 'E. เนื่องจากแอมป์ตัวแรกมี VC ของ 4 V ซึ่งเป็นค่า VBB สำหรับสมการ (36) คือ 4 V ในขณะที่ RB ของสูตรนั้นคือ 1 kΩ หมายเหตุนี่คือการใช้วงจรเทียบเท่า Thevenin ของเครื่องขยายเสียงก่อนหน้า สมการ (36) จะให้ผลลัพธ์

การตั้งค่าจุดปฏิบัติการทรานซิสเตอร์ปัจจุบัน - แหล่งที่มาในช่วงกลางของ dc สายโหลดเรามี

และ

แรงดันไฟฟ้าข้าม ร 'E คือ 5.5 V. จากนั้น

ตอนนี้เรารู้แรงดันไฟฟ้าทั่ว R1 และ R2 และความต้านทานแบบขนาน นี่ให้ผลเป็นสองสมการโดยที่เราสมมุติว่ากระแสฐานในทรานซิสเตอร์ที่ต่ำกว่าของรูป 9.7 (b) นั้นเล็กน้อย

และ

การออกแบบจึงสมบูรณ์

ใบสมัคร

นอกจากนี้คุณสามารถทำการคำนวณเหล่านี้ด้วยเครื่องจำลองวงจร TINA หรือ TINACloud โดยใช้เครื่องมือล่ามโดยคลิกที่ลิงค์ด้านล่าง

ระดับการจำลองวงจรจำแลง