Bendras emiterio stiprintuvas - charakteristikos, šališkumas, išspręsti pavyzdžiai

Ši konfigūracija yra žinoma kaip įprasto emiterio konfigūracija, nes čia emiteris naudojamas kaip bendras neigiamas įėjimo bazinio signalo ir išėjimo apkrovos terminalas. Kitaip tariant, emiterio terminalas tampa atskaitos terminalu tiek įvesties, tiek išvesties pakopose (tai reiškia, kad tai yra bendra tiek pagrindiniam, tiek kolektoriaus terminalams).

Bendras emiterio stiprintuvas yra dažniausiai naudojama tranzistoriaus konfigūracija, kurią galima pamatyti 3.13 pav. Žemiau tiek pnp, tiek npn tranzistoriams.

Iš esmės čia tranzistoriaus bazinis terminalas naudojamas kaip įvestis, kolektorius yra sukonfigūruotas kaip išėjimas, o emiteris yra laidinis abiem laidais (pavyzdžiui, jei tranzistorius yra NPN, emiteris gali būti sujungtas su įžeminimo linijos nuoroda), todėl jis gauna savo vardą kaip įprastas skleidėjas. FET atveju analogiška grandinė vadinama bendro šaltinio stiprintuvu.

Bendros emiterio charakteristikos

Visai kaip bendros bazės konfigūracija čia taip pat vėl tampa būtini du charakteristikų diapazonai, kad būtų galima visiškai paaiškinti bendrojo spinduolio sąrankos pobūdį: vienas skirtas įvesties arba pagrindo-emiterio grandinei, kitas - išvesties arba kolektoriaus-spinduolio grandinei.

Šie du rinkiniai parodyti 3.14 pav. Žemiau:

Emiterio, kolektoriaus ir pagrindo srovės kryptys nurodytos pagal standartinę įprastą taisyklę.

Nors konfigūracija pasikeitė, dabartinio srauto ryšys, kuris buvo nustatytas ankstesnėje mūsų bendrosios bazės konfigūracijoje, vis dar galioja be jokių modifikacijų.

Tai gali būti pavaizduota taip: Aš IS = Aš C + Aš B ir aš C = Aš IS .

Mūsų dabartinei įprasto spinduolio konfigūracijai nurodytos išėjimo charakteristikos yra grafinis išėjimo srovės (I C ) palyginti su išėjimo įtampa (V. TAI ) pasirinktam įvesties srovės verčių rinkiniui (I B ).

Įvesties charakteristikas galima vertinti kaip įvesties srovės (I B ) prieš įėjimo įtampą (V. BE ) tam tikram išėjimo įtampos verčių rinkiniui (V TAI )

Atkreipkite dėmesį, kad 3.14 pav. Charakteristikos nurodo I vertę B mikroamperuose, o ne miliamperuose IC.

Taip pat pastebime, kad I kreivės B nėra visiškai horizontalūs kaip tie, kurie pasiekti man IS bendrosios bazės konfigūracijoje, o tai reiškia, kad kolektoriaus-emiterio įtampa gali paveikti bazinės srovės vertę.

Aktyvusis bendros spinduolio konfigūracijos regionas gali būti suprantamas kaip ta viršutinio dešiniojo kvadrato dalis, kuriai priklauso didžiausias tiesiškumas, t. Y. Tas konkretus plotas, kuriame kreivės I B būna praktiškai tiesūs ir tolygiai pasiskirstę.

3.14a pav. Šį regioną buvo galima pamatyti vertikalios brūkšninės linijos dešinėje pusėje ties V Cesate ir per I kreivę B lygus nuliui. V kairėje esantis regionas Cesate yra žinomas kaip prisotinimo regionas.

Aktyviojo emiterio stiprintuvo aktyviojoje zonoje kolektoriaus ir pagrindo jungtis bus atvirkštinė, o pagrindo ir emiterio jungtis - į priekį.

Jei prisimenate, tai buvo tie patys veiksniai, kurie išliko aktyviame bendrosios bazės sąrankos regione. Aktyvus bendros emiterio konfigūracijos regionas gali būti įgyvendintas įtampai, srovei arba galios stiprinimui.

Panašu, kad bendrosios emiterio konfigūracijos ribinis regionas nėra gerai apibūdinamas, palyginti su bendrosios bazės konfigūracijos regionu. Atkreipkite dėmesį, kad kolektoriaus charakteristikose, pav. 3.14, I C iš tikrųjų neatitinka nulio, o aš B yra nulis.

Bendrojo pagrindo konfigūracijai, kai įėjimo srovė I IS būna beveik nulis, kolektoriaus srovė tampa lygi tik atvirkštinei prisotinimo srovei I KĄ , kad kreivė I IS = 0, o įtampos ašis buvo viena, visiems praktiniams tikslams.

Šio kolektoriaus charakteristikų kitimo priežastis buvo galima įvertinti atlikus atitinkamas Eq modifikacijas. (3.3) ir (3.6). kaip nurodyta toliau:

Įvertinę aukščiau aptartą scenarijų, kai IB = 0 A, ir pakeisdami tipinę α vertę, pvz., 0,996, galime pasiekti gautą kolektoriaus srovę, kaip nurodyta toliau:

Jei manysime aš CBO kaip 1 μA, gaunama kolektoriaus srovė su I B = 0 A būtų 250 (1 μA) = 0,25 mA, kaip parodyta 3.14 pav. Charakteristikose.

Visose būsimose diskusijose kolektoriaus srovė nustatyta pagal I sąlygą B = 0 μA žymėjimas bus nustatytas tokiu lygiu. (3.9).

Sąlygas, pagrįstas pirmiau nustatyta nauja srove, galima pavaizduoti toliau pateiktame 3.15 paveiksle, naudojant jo atskaitos kryptis, kaip nurodyta aukščiau.

Kad būtų galima stiprinti su minimaliais iškraipymais įprastu spinduolio režimu, ribą nustato kolektoriaus srovė I C = Aš Generalinis direktorius.

Tai reiškia teritoriją, esančią tiesiai po manimi B = 0 μA, reikia vengti užtikrinti švarų ir neiškreiptą stiprintuvo išėjimą.

Kaip veikia bendrosios emiterio grandinės

Jei norite, kad konfigūracija veiktų kaip loginis jungiklis, pavyzdžiui, su mikroprocesoriumi, konfigūracijoje bus pateikti keli lankytinų vietų veikimas: pirmiausia kaip nukirpimo tašką, o kitą - kaip prisotinimo sritį.

Ideali riba gali būti nustatyta į I C = 0 mA nurodytam V TAI Įtampa.

Kadangi aš Generalinis direktorius i Paprastai visoms silicio BJT yra gana mažos, o perjungimas gali būti įvykdytas, kai aš B = 0 μA arba I C = Aš Generalinis direktorius

Jei atsimenate iš bendros bazės konfigūracijos, įvesties charakteristikų rinkinys buvo maždaug nustatytas tiesės linijos ekvivalentu, kuris lemia rezultatą V BE = 0,7 V, visiems I lygiams IS kuris buvo didesnis nei 0 mA

Tą patį metodą galime taikyti ir bendrojo spinduolio konfigūracijai, kuri suteiks apytikslį ekvivalentą, kaip parodyta 3.16 pav.

3.16 pav. Pjūvio linijinis ekvivalentas 3.14b pav. Diodo charakteristikoms.

Rezultatas atitinka arba mūsų ankstesnį išskaičiavimą, pagal kurį BJT bazinė spinduolio įtampa aktyviame regione arba ON būsenoje bus 0,7 V, ir tai bus nustatyta nežiūrint į bazinę srovę.

Išspręstas praktinis pavyzdys 3.2

Kaip šalinti įprasto stiprintuvo stiprintuvą

Tinkamo bendro emiterio stiprintuvo poslinkis galėjo būti nustatytas taip pat, kaip ir įdiegtas bendro bazinio tinklo .

Tarkime, kad jūs turėjote npn tranzistorių, kaip nurodyta 3.19a paveiksle, ir norėjote priversti jį tinkamai pakreipti, kad nustatytumėte BJT aktyviame regione.

Tam pirmiausia turėtumėte nurodyti I IS kryptimi, kurią įrodo rodyklės žymės tranzistoriaus simbolyje (žr. 3.19b pav.). Po to turėtumėte griežtai nustatyti kitas dabartines nuorodas pagal dabartinius Kirchhoffo teisinius santykius: Aš C + Aš B = Aš IS.

Vėliau turite įvesti tiekimo linijas su teisingais poliškumais, papildančiais I kryptis B ir aš C kaip nurodyta 3.19c pav., ir galiausiai užbaigkite procedūrą.

Panašiu būdu pnp BJT taip pat gali būti šališkas įprastu spinduolio režimu, tam tiesiog reikia pakeisti visus 3.19 pav. Poliškumus.

Tipinė paskirtis:

Žemo dažnio įtampos stiprintuvas

Toliau parodyta įprasta emiterio stiprintuvo grandinės naudojimo iliustracija.

AC kintama grandinė veikia kaip lygio keitiklio stiprintuvas. Šioje situacijoje bazės ir spinduolio įtampos kritimas turėtų būti maždaug 0,7 voltų.

Įvesties kondensatorius C atsikrato bet kokio įėjimo nuolatinės srovės elemento, o rezistoriai R1 ir R2 naudojami tranzistoriaus poslinkiui, kad jis galėtų būti aktyvus visam įėjimo diapazonui. Išėjimas yra įvesties kintamosios srovės komponento apverstas aukštyn kojomis, kurį padidino RC / RE santykis ir perėjo per visų 4 rezistorių nustatytą matą.

Dėl to, kad RC paprastai yra gana masyvi, šios grandinės išėjimo varža gali būti tikrai didelė. Siekiant sumažinti šį susirūpinimą, RC yra išlaikomas kiek įmanoma mažesnis, be to, prie stiprintuvo yra įtampos buferis, pavyzdžiui, emiterio sekėjas.

Radijo dažnio grandinės

Dažniausiai skleidžiantys stiprintuvai kartais taip pat naudojami radijo dažnio grandinės , pavyzdžiui, sustiprinti silpnus signalus, gaunamus per anteną. Tokiais atvejais tai paprastai pakeičiama apkrovos rezistoriumi, kuriame yra sureguliuota grandinė.

Tai galima pasiekti norint apriboti pralaidumą iki tam tikros plonos juostos, struktūrizuotos per norimą veikimo dažnį.

Be to, tai leidžia grandinei veikti didesniais dažniais, nes sureguliuota grandinė leidžia jai rezonuoti bet kokias tarpelektrodines ir vieno važiavimo talpos, kurios paprastai draudžia dažnio atsaką. Paprastieji spinduoliai taip pat gali būti plačiai naudojami kaip mažo triukšmo stiprintuvai.