Este documento describe diferentes circuitos utilizados para compensar cambios en el nivel cero entre etapas de circuitos, conocidos como circuitos cambiadores de nivel. Explica que un seguidor emisor puede usarse como cambiador de nivel, modificando el voltaje de salida mediante resistencias. También describe el uso de diodos zener y fuentes de corriente para lograr mayores cambios de nivel, así como un circuito multiplicador del voltaje VBE que permite controlar con precisión el cambio de nivel dependiendo de la relación de resistencias

1. 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

2. Trasladador de nivel o cambiador de nivel
Un 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).

3. +VC C +VC C +VC C Esta dificulta se obvia reemplazando
R2 por una fuente de corriente Io
V i V i V i
como se muestra en la figura 1(b). El
+ cambiador de nivel es ahora Vo – Vi =
V z
_ - (VBE+ I0R1), y no hay atenuación en la
R1 R1
señal de AC., por la muy alta
V o V o V o resistencia de la fuente de corriente.
R2 Io Otro trasladador de voltaje es
R2
indicado en la figura 1(c), donde el
(a ) (b ) diodo zener es usado. Entonces Vo- Vi
(c )
F ig . 1 = - (VBE+ Vz). Un número de diodos PN
polarizados directamente podrían ser
usados en
Lugar 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

4. 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: + VC C
V = [VBE/R4](R3+R4) = VBE(1+R3/R4) (1) Q 2
V i
Esta fuente de voltaje se usa en lugar de R1
I
de la figura 1(a) como se ve en la figura 1(b). R3
<
+
El cambio de nivel DC Vi - Vo se puede R3 Q 1
expresar como: V R4
V o
Vi – Vo = VBE(2+R3/R4) (2) R4 _
La ganancia de voltaje para pequeñas R2
(a ) (b )
señales asumiendo que β>>1 es: F ig 2
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

5. 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.