Kaj je chopper ojačevalnik?
Kaj je Chopper?
"Sekanje" se nanaša na postopek pretvorbe enosmernega signala v visokofrekvenčni izmenični signal. To se izvede z uporabo hitrega elektronskega stikala, imenovanega čoper .
Kako deluje:
1. Modulacija signala: Vhodni enosmerni signal je sesekljan (moduliran) v visokofrekvenčni izmenični signal. To storimo s hitrim vklopom in izklopom signala s sekalnikom.
2. AC ojačanje: AC signal se nato ojača z običajnim AC ojačevalnikom.
3. Demodulacija: Ojačani izmenični signal se demodulira nazaj v enosmerni signal. To dosežemo s prehodom signala skozi nizkopasovni filter, ki odstrani visokofrekvenčno komponento.
Prednosti chopper ojačevalnikov:
* Visok DC dobiček: Lahko dosežejo zelo visoke enosmerne ojačitve, bistveno višje od tradicionalnih enosmernih ojačevalnikov.
* Nizko zanašanje: Čoperni ojačevalniki kažejo izjemno nizek zanos, kar pomeni, da njihov izhod ostane stabilen skozi čas tudi pri nihanjih temperature ali drugih okoljskih dejavnikov.
* Visoka vhodna impedanca: Imajo zelo visoke vhodne impedance, kar zmanjšuje učinke obremenitve na vir vhodnega signala.
* Nizka raven hrupa: V primerjavi s tradicionalnimi ojačevalniki enosmernega toka so manj dovzetni za hrup in odnašanje.
Aplikacije:
Čoperni ojačevalniki se pogosto uporabljajo v različnih aplikacijah, kjer je kritično visoko natančno ojačanje majhnih enosmernih signalov, kot so:
* Instrumenti in meritve: Za merjenje signalov nizkega nivoja v senzorjih, merilnikih napetosti in drugih napravah.
* Biomedicinsko inženirstvo: Za ojačanje bioloških signalov, kot sta EKG in EEG.
* Sistemi za pridobivanje podatkov: Za natančno pridobivanje podatkov iz senzorjev in pretvornikov.
* Uredba o napajanju: Za natančno regulacijo in nadzor napetosti.
* Analogno-digitalni pretvorniki (ADC): Za izboljšanje zmogljivosti ADC z zmanjšanjem zanašanja in hrupa.
Ključne komponente:
* Čoper: Visokohitrostno elektronsko stikalo, ki se uporablja za modulacijo signala.
* AC ojačevalnik: Običajni AC ojačevalnik, ki ojača modulirani signal.
* Demodulator: Nizkoprepustni filter, ki se uporablja za pretvorbo ojačanega AC signala nazaj v DC.
* Vir referenčne napetosti: Uporablja se za vzpostavitev stabilne referenčne napetosti za proces demodulacije.
Omejitve:
* Zapletenost: Čoperni ojačevalniki so lahko bolj zapleteni za načrtovanje in izdelavo v primerjavi s tradicionalnimi enosmernimi ojačevalniki.
* Cena: Uporaba hitrih preklopnih komponent in natančnih vezij lahko poveča stroške.
* Frekvenčne omejitve: Čoperni ojačevalniki imajo običajno omejeno območje delovanja.
Če povzamemo, čoperni ojačevalnik je zmogljivo orodje za ojačanje majhnih enosmernih signalov z visoko natančnostjo in stabilnostjo. Njegova edinstvena zasnova mu omogoča, da premaga omejitve tradicionalnih ojačevalnikov enosmernega toka, zaradi česar je primeren za široko paleto aplikacij, kjer je bistvenega pomena natančno in zanesljivo ojačanje signala.