放大器是电子设备的组成部分,用于放大低振幅信号。放大器在增强信号方面起着非常重要的作用,尤其是在音频和电力电子领域。我们以前制造过许多类型的放大器,包括音频放大器,功率放大器,运算放大器等。除它们之外,您还可以通过以下链接来学习许多其他常用的放大器:
- 推挽放大器
- 差动放大器
- 反相放大器
- 仪表放大器
每个放大器都有不同的类别和应用。通常,晶体管和运算放大器用于构建放大器。在这里,我们在这个项目中了解Bootstrap Amplifier。
什么是自举?
通常,引导是一种在启动时使用输出的某些部分的技术。在自举放大器中,自举用于增加输入阻抗。因此,对输入源的负载效应也降低了。该设计看起来类似于达林顿对,具有自举电容器。自举电容器用于向晶体管的基极提供交流信号的正反馈。该正反馈有助于改善基极电阻的有效值。基极电阻的这种增加还取决于放大器电路的电压增益。
为什么我们需要放大器晶体管的高输入阻抗?
高输入阻抗可改善输入信号的放大率,因此在各种放大器应用中都需要。如果我们有低输入阻抗,我们将得到低放大率。通常,BJT(双极结型晶体管)具有低输入阻抗(通常为1欧姆至50千欧姆)。因此,为此使用自举技术来增加输入阻抗。
使用以下公式计算输入阻抗两端的电压:
V = {(V in.Z in)/(V in + ZV in)}
因此,根据公式,输入阻抗与跨接电压成正比。如果输入阻抗增加,则其两端的电压也会增加,反之亦然。
所需组件
- NPN晶体管– BC547
- 电阻器– 1k,10k
- 电容器– 33pf
- 交流或脉冲输入信号
- 直流电源– 9V或12V
- 面包板
- 连接线
电路原理图
对于输入脉冲信号,我们使用了交流信号(使用变压器),也可以使用PWM输入。并且,对于Vcc输入,我们在电路中使用RPS(稳压正电源)。为安全起见,请保持交流和直流线之间的距离。
自举放大器的工作
按照电路图连接电路后,该电路看起来类似于达林顿对。在这里,我们使用了自举技术来增加该放大器电路的输入阻抗。当晶体管Q1的基极为高而点B为低时。因此,电容器充电到R2两端的电压值。当Q1变低并且电压从Q2的底部开始增加时,电容器缓慢放电。为了保持电荷,A点也被推高。因此,B点的电压增加,A点的电压也保持上升,直到超过Vcc。
自举电容器C1中的电荷被电阻R1和R2耗尽。该技术称为自举技术,因为升高电容器一端的电压会增加电容器另一端的电压。
注意:仅当RC时间常数与驱动信号的单个周期相比更大时,才可以使用自举技术。
以下是具有放大波形的自举放大器的蛋白质变形仿真。
另外,我们在面包板上设计了自举放大器电路。使用示波器获得的输出波形如下:
检查更多的放大器电路及其应用。