Rangkaian penguat bootstrap menggunakan transistor

Amplifier adalah bagian integral dari Elektronik yang digunakan untuk memperkuat sinyal amplitudo rendah. Amplifier memainkan peran yang sangat penting untuk meningkatkan sinyal, khususnya dalam Audio dan elektronika daya. Kami sebelumnya membangun banyak jenis amplifier termasuk penguat audio, penguat daya, penguat operasional, dll. Selain itu, Anda dapat mempelajari banyak penguat lain yang umum digunakan dengan mengikuti tautan di bawah ini:

• Amplifier Dorong-Tarik
• Penguat Diferensial
• Pembalik Amplifier
• Penguat Instrumentasi

Setiap amplifier memiliki kelas dan aplikasi yang berbeda. Umumnya transistor dan op-amp digunakan untuk membangun amplifier. Di sini, dalam proyek ini kita belajar tentang Bootstrap Amplifier.

Apa itu Bootstrap?

Biasanya Bootstrap adalah teknik di mana beberapa bagian dari output digunakan saat startup. Dalam penguat Bootstrap, bootstrap digunakan untuk meningkatkan impedansi input. Karena itu efek pemuatan pada sumber input juga berkurang. Desainnya terlihat mirip dengan pasangan Darlington, memiliki kapasitor bootstrap. Kapasitor bootstrap digunakan untuk memberikan umpan balik positif sinyal AC ke basis transistor. Umpan balik positif ini membantu dalam meningkatkan nilai efektif dari resistansi dasar. Kenaikan resistansi basis ini juga ditentukan oleh penguatan tegangan rangkaian penguat.

Mengapa kita membutuhkan Impedansi Input Tinggi untuk Transistor Amplifier?

Impedansi masukan yang tinggi meningkatkan amplifikasi sinyal masukan dan karenanya diperlukan dalam berbagai aplikasi penguat. Jika kita memiliki impedansi masukan yang rendah kita akan mendapatkan amplifikasi yang rendah. Umumnya, BJT (Bipolar Junction Transistor) memiliki impedansi input yang rendah (biasanya 1 ohm hingga 50 kilo ohm). Jadi untuk ini, teknik bootstrap digunakan untuk meningkatkan impedansi masukan.

Tegangan di impedansi input dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini:

V = {(V _dalam.Z _in) / (V _in + ZV _in)}

Oleh karena itu, menurut rumus, impedansi masukan sebanding dengan tegangan yang melewatinya. Jika impedansi input dinaikkan, tegangan yang melewatinya juga akan meningkat dan sebaliknya.

Komponen Diperlukan

• Transistor NPN - BC547
• Resistor - 1k, 10k
• Kapasitor - 33pf
• AC atau Sinyal Input Pulsa
• Pasokan DC - 9V atau 12V
• Papan tempat memotong roti
• Menghubungkan kabel

Diagram Sirkuit

Untuk sinyal input pulsa, kami telah menggunakan sinyal AC (menggunakan trafo), Anda juga dapat menggunakan input PWM. Dan, untuk input Vcc, kami menggunakan RPS (Pasokan positif teregulasi) di sirkuit. Pertahankan jarak antara kabel AC dan DC untuk alasan keamanan.

Cara Kerja Penguat Bootstrap

Setelah menghubungkan rangkaian sesuai diagram rangkaian, rangkaian terlihat mirip dengan pasangan Darlington. Di sini, kami telah menggunakan teknik bootstrap untuk meningkatkan impedansi input rangkaian penguat ini. Ketika basis transistor Q1 tinggi dan titik B rendah. Oleh karena itu, kapasitor mengisi hingga nilai tegangan di R2. Ketika Q1 menjadi rendah dan tegangan mulai meningkat di dasar Q2, kapasitor dilepaskan perlahan. Dan untuk mempertahankan muatan, titik A juga didorong ke atas. Jadi tegangan di titik B meningkat dan tegangan di titik A juga terus naik hingga melebihi Vcc.

Muatan ke kapasitor bootstrap C1 dikuras oleh resistor R1 dan R2. Teknik tersebut dinamakan bootstrap karena kenaikan tegangan di salah satu ujung kapasitor akan meningkatkan tegangan di ujung kapasitor lainnya.

Catatan: Teknik bootstrap hanya dapat digunakan jika konstanta waktu RC lebih banyak dibandingkan dengan periode tunggal sinyal drive.

Di bawah ini adalah simulasi proteus dari penguat bootstrap dengan bentuk gelombang yang diperkuat.

Juga, kami telah mendesain rangkaian penguat bootstrap pada papan tempat memotong roti. Bentuk gelombang keluaran yang diperoleh dengan menggunakan osiloskop diberikan di bawah ini:

Periksa lebih banyak rangkaian amplifier dan aplikasinya.