ट्रांजिस्टर का उपयोग करके बूटस्ट्रैप एम्पलीफायर सर्किट

एम्पलीफायरों इलेक्ट्रॉनिक्स का अभिन्न अंग हैं जो कम आयाम संकेतों को बढ़ाने के लिए उपयोग किया जाता है। एम्पलीफायर सिग्नल को बढ़ावा देने के लिए बहुत महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, विशेष रूप से ऑडियो और पावर इलेक्ट्रॉनिक्स में। हमने पहले कई प्रकार के एम्पलीफायरों का निर्माण किया था जिसमें ऑडियो एम्पलीफायरों, पावर एम्पलीफायरों, परिचालन एम्पलीफायरों आदि शामिल हैं। उनके अलावा आप नीचे दिए गए लिंक का पालन करके आमतौर पर उपयोग किए जाने वाले कई अन्य एम्पलीफायरों को सीख सकते हैं:

• पुश-पुल एम्पलीफायर
• विभेदक प्रवर्धक
• प्रवर्धक का आविष्कार
• इंस्ट्रूमेंटेशन एम्पलीफायर

हर एम्पलीफायर में अलग-अलग वर्ग और एप्लिकेशन होते हैं। एम्पलीफायर के निर्माण के लिए आम तौर पर ट्रांजिस्टर और ऑप-एम्प का उपयोग किया जाता है। यहाँ, इस परियोजना में हम बूटस्ट्रैप एम्पलीफायर के बारे में सीखते हैं ।

बूटस्ट्रैपिंग क्या है?

आमतौर पर बूटस्ट्रैपिंग वह तकनीक है, जहां स्टार्टअप में आउटपुट का कुछ हिस्सा इस्तेमाल किया जाता है। बूटस्ट्रैप एम्पलीफायर में, बूटस्ट्रैपिंग का उपयोग इनपुट प्रतिबाधा को बढ़ाने के लिए किया जाता है। जिसके कारण इनपुट स्रोत पर लोडिंग प्रभाव भी कम हो जाता है। डिजाइन डार्लिंगटन जोड़ी के समान दिखता है, जिसमें बूटस्ट्रैप संधारित्र होता है। बूटस्ट्रैप संधारित्र का उपयोग ट्रांजिस्टर के आधार पर एसी सिग्नल की सकारात्मक प्रतिक्रिया प्रदान करने के लिए किया जाता है। यह सकारात्मक प्रतिक्रिया आधार प्रतिरोध के प्रभावी मूल्य को बेहतर बनाने में मदद करती है। आधार प्रतिरोध में यह वृद्धि एम्पलीफायर सर्किट के वोल्टेज लाभ से भी निर्धारित होती है।

एम्पलीफायर ट्रांजिस्टर के लिए हमें उच्च इनपुट प्रतिबाधा की आवश्यकता क्यों है?

उच्च इनपुट प्रतिबाधा इनपुट सिग्नल के प्रवर्धन में सुधार करती है और इस प्रकार विभिन्न एम्पलीफायर अनुप्रयोगों में आवश्यक होती है। अगर हमारे पास कम इनपुट प्रतिबाधा है तो हमें कम प्रवर्धन मिलेगा। आमतौर पर, BJT (द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर) में कम इनपुट प्रतिबाधा होती है (आमतौर पर 1 ओम से 50 किलो ओम)। तो इसके लिए, इनपुट प्रतिबाधा बढ़ाने के लिए बूटस्ट्रैपिंग तकनीक का उपयोग किया जाता है।

इनपुट प्रतिबाधा के पार वोल्टेज की गणना नीचे दिए गए सूत्र का उपयोग करके की जाती है:

वी = {(वी _में.Z _में) / (वी _में + ZV _में)}

इसलिए, सूत्र के अनुसार, इनपुट प्रतिबाधा इसके पार वोल्टेज के लिए आनुपातिक है। यदि इनपुट प्रतिबाधा में वृद्धि हुई है तो वोल्टेज भी बढ़ेगा और इसके विपरीत भी।

अवयव आवश्यक

• एनपीएन ट्रांजिस्टर - BC547
• रेसिस्टर - 1k, 10k
• संधारित्र - 33pf
• एसी या पल्स इनपुट सिग्नल
• डीसी आपूर्ति - 9 वी या 12 वी
• ब्रेड बोर्ड
• तारों को जोड़ना

सर्किट आरेख

इनपुट पल्स सिग्नल के लिए, हमने एक एसी सिग्नल (ट्रांसफार्मर का उपयोग करके) का उपयोग किया है, आप पीडब्लूएम इनपुट का भी उपयोग कर सकते हैं। और, Vcc इनपुट के लिए, हम सर्किट में RPS (विनियमित सकारात्मक आपूर्ति) का उपयोग कर रहे हैं। सुरक्षा कारणों से एसी और डीसी तार के बीच की दूरी बनाए रखें।

बूटस्ट्रैप एम्पलीफायर का कार्य

सर्किट आरेख के अनुसार सर्किट को जोड़ने के बाद, सर्किट डार्लिंगटन जोड़ी के समान दिखता है। यहां, हमने एम्पलीफायर सर्किट के इनपुट प्रतिबाधा को बढ़ाने के लिए बूटस्ट्रैपिंग तकनीक का उपयोग किया है। जब ट्रांजिस्टर Q1 का आधार उच्च होता है और बिंदु B कम होता है। इसलिए, संधारित्र आर 2 भर में वोल्टेज के मूल्य तक चार्ज करता है। जब Q1 कम हो जाता है और Q2 के बेस पर वोल्टेज बढ़ने लगती है, तो कैपेसिटर धीरे-धीरे डिस्चार्ज हो जाता है। और चार्ज बनाए रखने के लिए, बिंदु A को ऊपर धकेल दिया जाता है। तो बिंदु B पर वोल्टेज बढ़ता है और बिंदु A पर वोल्टेज भी बढ़ता रहता है जब तक कि यह Vcc से अधिक नहीं हो जाता है।

बूटस्ट्रैप संधारित्र C1 में आवेश को रोकनेवाला R1 और R2 द्वारा सूखा जाता है। तकनीक को बूटस्ट्रैपिंग कहा जाता है क्योंकि संधारित्र के एक छोर पर वोल्टेज बढ़ने से संधारित्र के दूसरे छोर पर वोल्टेज में वृद्धि होगी।

नोट: बूटस्ट्रैपिंग तकनीक का उपयोग केवल तभी किया जा सकता है जब ड्राइव सिग्नल की एकल अवधि की तुलना में RC समय स्थिर हो।

नीचे एम्पलीफायर तरंग के साथ बूटस्ट्रैप एम्पलीफायर का प्रोटेक्टस सिमुलेशन है।

साथ ही, हमने ब्रेडबोर्ड पर बूटस्ट्रैप एम्पलीफायर सर्किट डिजाइन किया है । आस्टसीलस्कप का उपयोग कर प्राप्त आउटपुट तरंग नीचे दी गई है:

अधिक एम्पलीफायर सर्किट और उनके अनुप्रयोगों की जांच करें।