- ¿Qué es Bootstrapping?
- ¿Por qué necesitamos una alta impedancia de entrada para el transistor amplificador?
- Componentes requeridos
- Diagrama de circuito
- Funcionamiento del amplificador Bootstrap
Los amplificadores son parte integral de la electrónica que se utilizan para amplificar señales de baja amplitud. El amplificador juega un papel muy importante para potenciar la señal, especialmente en audio y electrónica de potencia. Anteriormente construimos muchos tipos de amplificadores, incluidos amplificadores de audio, amplificadores de potencia, amplificadores operacionales, etc. Aparte de ellos, puede aprender muchos otros amplificadores de uso común siguiendo los enlaces a continuación:
- Amplificador push-pull
- Amplificador diferencial
- Amplificador inversor
- Amplificador instrumental
Cada amplificador tiene una clase y aplicación diferente. Generalmente se utilizan transistores y amplificadores operacionales para construir amplificadores. Aquí, en este proyecto, aprendemos sobre Bootstrap Amplifier.
¿Qué es Bootstrapping?
Normalmente, Bootstrapping es una técnica en la que una parte de la salida se utiliza al inicio. En el amplificador Bootstrap, el bootstrapping se usa para aumentar la impedancia de entrada. Debido a lo cual el efecto de carga en la fuente de entrada también disminuye. El diseño es similar al par de Darlington, con un condensador de arranque. El condensador Bootstrap se utiliza para proporcionar retroalimentación positiva de la señal de CA a la base del transistor. Esta retroalimentación positiva ayuda a mejorar el valor efectivo de la resistencia base. Este incremento en la resistencia base también está determinado por la ganancia de voltaje del circuito amplificador.
¿Por qué necesitamos una alta impedancia de entrada para el transistor amplificador?
La alta impedancia de entrada mejora la amplificación de la señal de entrada y, por lo tanto, es necesaria en varias aplicaciones de amplificador. Si tenemos una impedancia de entrada baja obtendremos una amplificación baja. Generalmente, BJT (transistor de unión bipolar) tiene una impedancia de entrada baja (típicamente 1 ohmio a 50 kilo ohmios). Entonces, para esto, se utiliza la técnica de arranque para aumentar la impedancia de entrada.
El voltaje a través de la impedancia de entrada se calcula utilizando la siguiente fórmula:
V = {(V en.Z en) / (V en + ZV en)}
Por lo tanto, de acuerdo con la fórmula, la impedancia de entrada es proporcional al voltaje a través de ella. Si se aumenta la impedancia de entrada, el voltaje a través de ella también aumentará y viceversa.
Componentes requeridos
- Transistor NPN - BC547
- Resistencia - 1k, 10k
- Condensador - 33pf
- Señal de entrada de CA o pulsos
- Suministro de CC - 9 V o 12 V
- Tablero de circuitos
- Cables de conexión
Diagrama de circuito
Para la señal de pulso de entrada, hemos usado una señal de CA (usando transformador), también puede usar la entrada PWM. Y, para la entrada Vcc, estamos usando el RPS (suministro positivo regulado) en el circuito. Mantenga la distancia entre los cables de CA y CC por razones de seguridad.
Funcionamiento del amplificador Bootstrap
Después de conectar el circuito según el diagrama del circuito, el circuito se ve similar al par Darlington. Aquí, hemos utilizado la técnica de arranque para aumentar la impedancia de entrada de este circuito amplificador. Cuando la base del transistor Q1 es alta y el punto B es bajo. Por lo tanto, el capacitor se carga hasta el valor del voltaje en R2. Cuando Q1 baja y el voltaje comienza a aumentar en la base de Q2, el capacitor se descarga lentamente. Y para mantener la carga, el punto A también se eleva. Entonces, el voltaje en el punto B aumenta y el voltaje en el punto A también sigue aumentando hasta que supera el Vcc.
La carga en el condensador de arranque C1 es drenada por la resistencia R1 y R2. La técnica se llama bootstrapping porque el aumento de voltaje en un extremo del capacitor aumentará el voltaje en el otro extremo del capacitor.
Nota: La técnica de bootstrapping solo se puede utilizar si la constante de tiempo RC es mayor en comparación con el período único de la señal de activación.
A continuación se muestra la simulación de proteus del amplificador bootstrap con la forma de onda amplificada.
Además, hemos diseñado el circuito amplificador bootstrap en la placa de pruebas. La forma de onda de salida obtenida con el osciloscopio se da a continuación:
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