Circuit amplificateur bootstrap utilisant des transistors

Les amplificateurs font partie intégrante de l’électronique et sont utilisés pour amplifier les signaux de faible amplitude. L’amplificateur joue un rôle très important pour amplifier le signal, notamment dans l’audio et l’électronique de puissance. Nous avons précédemment construit de nombreux types d’amplificateurs, notamment des amplificateurs audio, des amplificateurs de puissance, des amplificateurs opérationnels, etc. En dehors d’eux, vous pouvez découvrir de nombreux autres amplificateurs couramment utilisés en suivant les liens ci-dessous :

Chaque amplificateur a une classe et une application différentes. Généralement, des transistors et des amplificateurs opérationnels sont utilisés pour construire un amplificateur. Ici, dans ce projet, nous apprenons Amplificateur d’amorçage.

Qu’est-ce que le bootstrap ?

Généralement, le bootstrapping est une technique dans laquelle une partie de la sortie est utilisée au démarrage. Dans l’amplificateur Bootstrap, le bootstrap est utilisé pour augmenter l’impédance d’entrée. En raison de quoi l’effet de chargement sur la source d’entrée diminue également. La conception ressemble à la paire Darlington, avec un condensateur bootstrap. Le condensateur bootstrap est utilisé pour fournir une rétroaction positive du signal AC à la base du transistor. Cette rétroaction positive aide à améliorer la valeur efficace de la résistance de base. Cet incrément de la résistance de base est également déterminé par le gain de tension du circuit amplificateur.

Pourquoi avons-nous besoin d’une impédance d’entrée élevée pour le transistor amplificateur ?

Une impédance d’entrée élevée améliore l’amplification du signal d’entrée et est donc requise dans diverses applications d’amplificateur. Si nous avons une faible impédance d’entrée, nous obtiendrons une faible amplification. Généralement, les BJT (Bipolar Junction Transistor) ont une faible impédance d’entrée (généralement de 1 ohm à 50 kilo ohm). Donc pour cela, la technique du bootstrapping est utilisée pour augmenter l’impédance d’entrée.

La tension aux bornes de l’impédance d’entrée est calculée à l’aide de la formule ci-dessous :

V = {(Vin.Zin) / (Vin + Z.Vin)}

Par conséquent, selon la formule, l’impédance d’entrée est proportionnelle à la tension qui la traverse. Si l’impédance d’entrée est augmentée, la tension aux bornes augmentera également et vice versa.

Composants requis

• Transistor NPN – BC547
• Résistance – 1k, 10k
• Condensateur – 33pf
• Signal d’entrée CA ou impulsionnel
• Alimentation CC – 9 V ou 12 V
• Planche à pain
• Fils de connexion

Schéma de circuit

Pour le signal d’impulsion d’entrée, nous avons utilisé un signal AC (utilisant un transformateur), vous pouvez également utiliser une entrée PWM. Et, pour l’entrée Vcc, nous utilisons le RPS (alimentation positive régulée) dans le circuit. Maintenez la distance entre les fils AC et DC pour des raisons de sécurité.

Fonctionnement de l’amplificateur Bootstrap

Après avoir connecté le circuit selon le schéma de circuit, le circuit ressemble à la paire Darlington. Ici, nous avons utilisé la technique du bootstrap pour augmenter l’impédance d’entrée de ce circuit amplificateur. Lorsque la base du transistor Q1 est haute et le point B est bas. Par conséquent, le condensateur se charge jusqu’à la valeur de la tension aux bornes de R2. Lorsque Q1 devient bas et que la tension commence à augmenter à la base de Q2, le condensateur se décharge lentement. Et pour maintenir la charge, le point A est également repoussé vers le haut. Ainsi, la tension au point B augmente et la tension au point A continue également d’augmenter jusqu’à ce qu’elle dépasse le Vcc.

La charge dans le condensateur d’amorçage C1 est drainé par les résistances R1 et R2. Cette technique est appelée bootstrapping car l’augmentation de la tension à une extrémité du condensateur augmentera la tension à l’autre extrémité du condensateur.

Note: La technique d’amorçage ne peut être utilisée que si la constante de temps RC est supérieure à la période unique du signal de commande.

Vous trouverez ci-dessous la simulation Proteus de l’amplificateur bootstrap avec la forme d’onde amplifiée.

Nous avons également conçu le circuit amplificateur d’amorçage sur la planche à pain. La forme d’onde de sortie obtenue à l’aide de l’oscilloscope est donnée ci-dessous :

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