2. Level Shifters
CURRENT - 2. Mga Level Shifter
PREVIOUS- 1. Differential amplifiers
Level Shifters
Kahit na ang input sa isang amplifier ay may average na halaga ng zero volts, ang output ay kadalasang may non-zero average na boltahe dahil sa mga epekto ng biasing. Mga ito dc Ang mga voltages ay maaaring maging sanhi ng isang hindi kanais-nais na offset na masamang nakakaapekto sa pagpapatakbo ng isang sistema.
Dahil ang op-amp ay isang multi-stage dc amplifier na may mataas na pakinabang, hindi ginustong dc Ang voltages ay maaaring maging isang mapagkukunan ng pag-aalala. Ang isang maliit na offset sa isang maagang yugto ay maaaring magbabad sa isang mas huling yugto.
Mga shifters sa antas ay mga amplifiers na nagdadagdag o nagbawas ng isang kilalang boltahe mula sa input upang makabawi dc offset voltages. Ang mga op-amps ay may mga shifters na antas na kasama sa kanilang disenyo.
Ang Figure 7 ay naglalarawan ng isang simpleng antas ng shifter. Ipinapakita namin na ang shifter na ito ay kumikilos bilang isang yunit-makakuha ng amplifier para sa ac habang nagbibigay ng madaling iakma dc output.
Sinisimulan namin ang pagtatasa sa pamamagitan ng paggamit ng KVL sa input loop ng Figure 7 (a) at pagpapaalam vin = 0 upang makuha
(34)
Mula ngayon
(35)
nilulutas namin ang dc halaga ng output boltahe, VPalabas.
(36)
Ang equation (36) ay nagpapakita na sa pamamagitan ng iba't ibang RE, VPalabas maaaring itakda sa anumang ninanais dc antas (limitado sa isang maximum ng VBB-VBE). Mula noon VBB ay ang dc antas na nakuha mula sa nakaraang yugto, ang amplifier na ito ay ginagamit upang ilipat ang antas pababa (sa mas mababang halaga). Kung paitaas kinakailangan ng paglilipat, ginagamit ang isang katulad na circuit ngunit PNP Ang mga transistors ay pinalitan para sa npn transistors. Ang isang kumpletong circuit na may aktibong kasalukuyang mapagkukunan ay ipinapakita sa Larawan 7 (b).
Figure 7- Antas shifter
Sinusuri na natin ngayon ang circuit na may ac inilapat ang mga signal. Ang Figure 7 (c) ay naglalarawan ng ac katumbas na circuit. Tandaan na β2ib2 ay ang kolektor kasalukuyang sa aktibong kasalukuyang pinagmulan, at ipinapalagay namin na ito ay isang pare-pareho. Dahil ang ac Ang halaga ng kasalukuyang ay zero, ang kasalukuyang pinagkukunan ay pinalitan ng isang bukas na circuit. Isinulat namin ang ac equation gamit ang KVL.
(37)
at
(38)
Ang ratio ng ac output sa ac Ang input ay
(39)
Ang equation (39) ay nagpapakita na bilang ro2 nagiging malaki, ang ratio ng output sa input na pamamaraang nagkakaisa at ang antas shifter ay gumaganap tulad ng isang emitter na tagasunod ac. Ito ang nais na resulta.
halimbawa
Dalawang direct-coupled CE amplifiers ang inilalagay sa serye upang makamit ang nais na makakuha ng boltahe. Idisenyo ang isang antas shifter upang mailagay sa pagitan ng dalawang CE amplifiers upang magbigay ng isang dc boltahe sapat na mababa upang maiwasan ang pangalawang CE amplifier mula sa saturating. Gawin ito sa pamamagitan ng pagbibigay ng 1 V bias sa pangalawang yugto. Ang kolektor boltahe, VC, ng unang amplifier ay 4 V, at ang RC ng amplifier na iyon ay 1 kΩ. Idisenyo ang antas shifter upang magkaroon ng isang IC ng 1 MA gamit ang isang 
supply ng kuryente. Gumamit ng isang kasalukuyang pinagkukunan ng uri na ipinapakita sa Figure 3 (Tingnan ang kabanata: Differential amplifier 1.3) na may transistors pagkakaroon β (s) = 100, VBE(Mga) = 0.7 V, at VON = 0.7 V.
solusyon: Ang antas shifter ay ipinapakita sa Figure 7 (b). Kailangan nating hanapin ang mga halaga ng RE, R1, R2, at R 'E. Dahil ang unang amplifier ay may VC ng 4 V, ang halaga ng VBB para sa Equation (36) ay 4 V, samantalang ang RB ng pormulang iyon ay 1 kΩ. Tandaan na ito ay gumagamit ng Thevenin katumbas na circuit ng nakaraang amplifier. Ang equation (36) pagkatapos ay magbubunga,
Ang pagtatakda ng current-source transistor operating point sa gitna ng dc load line, mayroon kami
at
Ang boltahe sa kabuuan R 'E ay 5.5 V. Pagkatapos
Alam na namin ngayon ang mga voltages sa kabuuan R1 at R2 at ang magkaparehong paglaban. Ito ay magbubunga ng dalawang equation, kung saan ipinapalagay namin na ang base kasalukuyang sa mas mababang transistor ng Figure 9.7 (b) ay hindi na mahalaga.
at
Samakatuwid ang disenyo ay kumpleto na.
APLIKASYON
Gayundin, maaari mong isagawa ang mga kalkulasyon na ito gamit ang TINA o TINACloud circuit simulators, gamit ang kanilang Interpreter tool sa pamamagitan ng pag-click sa link sa ibaba.