Trasladador o Cambiador de nivel DC.

Circuitos usados para compensar los cambios de nivel cero en los circuitos cuando no se usan condensadores de

desacople

Trasladador de nivel o cambiador de nivelUn Trasladador o cambiador de nivel DC., puede ser usado para acoplar , sin necesidad de usar capacitores (si el amplificador operacional está operando hasta DC.), esto es necesario para cambiar el voltaje de reposo de una etapa antes de aplicar la salida a la etapa siguiente. El cambio de nivel también se requiere para que la salida sea cercana a cero en el estado de reposo (sin señal de entrada).La resistencia de entrada de la etapa cambiadora de nivel podría ser elevada para evitar cargar la etapa de ganancia anterior. Similarmente, es deseable que la resistencia de salida sea baja para impulsar efectivamente una etapa de salida. Un seguidor emisor figura 1 puede servir como separador y simultáneamente, como un cambiador de voltaje. Si el voltaje de salida Vo se toma en el emisor, entonces, el cambio de nivel es Vo-Vi = -VBE ≈ - 0,7 V. Si este cambio no es suficiente, la salida podría ser tomada en la unión de dos resistencias en la pierna del emisor, como se ve en la figura 1(a). La caída de voltaje se incrementa entonces por la caída a través de R1. La desventaja con este arreglo es que el voltaje de la señal sufre atenuación de R2/(R1+R2).

V z

R 1

V i

++

( b )

R 1

+

V o V oV o

Io

( c )

V C C

R 2

V C C

_

( a )

F i g . 1

V i

V C C

R 2

+

V i

Esta dificulta se obvia reemplazando R2 por una fuente de corriente Io como se muestra en la figura 1(b). El cambiador de nivel es ahora Vo – Vi = - (VBE+ I0R1), y no hay atenuación en la señal de AC., por la muy alta resistencia de la fuente de corriente.Otro trasladador de voltaje es indicado en la figura 1(c), donde el diodo zener es usado. Entonces Vo- Vi = - (VBE+ Vz). Un número de diodos PN polarizados directamente podrían ser usados enLugar del diodo zener. Si la resistencia dinámica del diodo zener (o de la

cadena de diodos) es pequeña comparada con R2 la atenuación de la señal podría ser despreciable.

Multiplicador del VBE

Una interesante fuente de voltaje fácilmente fabricada en forma monolítica se muestra en la figura 2. Si la corriente en la base es despreciable comparada con la corriente en R3 y R4, el circuito actúa como un multiplicador de VBE porque:

R 3+

V i

R 4

_

IR 3

Q 2

( b )

<

V C C

V

Q 1

+

R 2

F i g 2

R 4V o

( a )

V = [VBE/R4](R3+R4) = VBE(1+R3/R4) (1)Esta fuente de voltaje se usa en lugar de R1 de la figura 1(a) como se ve en la figura 1(b).El cambio de nivel DC Vi - Vo se puede expresar como:

Vi – Vo = VBE(2+R3/R4) (2)La ganancia de voltaje para pequeñas señales asumiendo que β>>1 es:

AV = Vo/Vi = gm2R2/[1+2gm2R2+gm2(R3+R4)/(1+gm1R4)] (3)

Por gm2R2>>1 y R2>>(R3+R4)/(1+gm1R4).Otra ventaja del circuito de la figura 2(b) es que el cambio de nivel DC depende de la presición controlada por la relación de las resistencias R3/R4

Y se logra una ganancia de la unidad. La mayor desventaja del circuito es la dependencia de la temperatura, que Vo – Vi es la misma que para VBE(-2,2mV/ºC). La etapa cambiadora de nivel de un amplificador operacional típico 741 es usualmente un simple seguidor emisor.