Ortak Verici Amplifikatörü - Özellikler, Önyargı, Çözülmüş Örnekler

Sorunları Ortadan Kaldırmak Için Enstrümanımızı Deneyin





Bu konfigürasyon, ortak yayıcı konfigürasyonu olarak bilinir çünkü burada yayıcı, giriş temel sinyali ve çıkış yükü için ortak negatif terminal olarak kullanılır. Başka bir deyişle, emitör terminali hem giriş hem de çıkış aşamaları için referans terminali olur (hem taban hem de kolektör terminalleri için ortak anlamına gelir).

Yaygın emitör amplifikatörü, en yaygın kullanılan transistör konfigürasyonudur, hem pnp hem de npn transistörleri için aşağıdaki Şekil 3.13'te görülebilir.



Temel olarak, burada transistör baz terminali giriş olarak kullanılır, kolektör çıkış olarak yapılandırılır ve yayıcı her ikisine de ortak olarak bağlanır (örneğin, transistör NPN ise yayıcı toprak hattı referansına bağlanabilir), dolayısıyla adını ortak yayıcı olarak alır. Bir FET için analog devre, ortak kaynaklı amplifikatör olarak adlandırılır.

Ortak Verici Özellikleri

Tıpkı ortak temel yapılandırma burada ayrıca iki özellik aralığı, ortak yayıcı düzeneğinin doğasını tam olarak açıklamak için tekrar gerekli hale gelir: biri giriş veya temel yayıcı devre için ve diğeri çıkış veya toplayıcı-yayıcı devresi için.



Bu iki set aşağıdaki Şekil 3.14'te gösterilmektedir:

Verici, toplayıcı ve taban için akım akış yönleri standart geleneksel kurala göre belirtilmiştir.

Konfigürasyon değişmiş olsa da, önceki ortak temel konfigürasyonumuzda kurulan akım akışı için ilişki herhangi bir değişiklik yapılmadan burada hala geçerlidir.

Bu şu şekilde temsil edilebilir: ben DIR-DİR = I C + I B ve ben C = I DIR-DİR .

Mevcut ortak yayıcı konfigürasyonumuz için, belirtilen çıkış özellikleri, çıkış akımının grafiksel bir gösterimidir (I C ) çıkış voltajına (V BU ) seçilen bir giriş akımı değerleri kümesi için (I B ).

Giriş özellikleri, giriş akımının bir çizimi olarak görülebilir (I B ) giriş voltajına (V BE ) belirli bir çıkış gerilimi değerleri kümesi için (V BU )

özellikler mikroamperlerde IB

Şekil 3.14'ün özelliklerinin I değerini gösterdiğini gözlemleyin. B IC için miliamper yerine mikroamperlerde.

Ayrıca I'in eğrilerinin B benim için elde edilenler gibi tamamen yatay değil DIR-DİR ortak temel konfigürasyonunda, bu, kollektörden yayıcıya voltajın temel akımın değerini etkileme yeteneğine sahip olduğunu gösterir.

Ortak yayıcı konfigürasyonu için aktif bölge, en büyük doğrusallık miktarına sahip olan sağ üst çeyreğin bölümü olarak anlaşılabilir, yani I için eğrilerin olduğu belirli alan B pratik olarak düz olma ve eşit olarak yayılma eğilimindedir.

Şekil 3.14a'da bu bölgeye V'deki dikey kesikli çizginin sağ tarafında tanık olunabilir. Cesate ve ben eğrisinin üzerinde B sıfıra eşit. V'nin solundaki bölge Cesate doygunluk bölgesi olarak bilinir.

Bir ortak yayıcı amplifikatörün aktif bölgesi içinde, kollektör-taban bağlantısı ters-taraflı olurken, baz-yayıcı bağlantısı ileri-önyargılı olacaktır.

Hatırlarsanız, bunların ortak üs kurulumunun aktif bölgesinde devam eden faktörlerle tamamen aynı faktörlerdi. Ortak yayıcı konfigürasyonunun aktif bölgesi, voltaj, akım veya güç amplifikasyonu için uygulanabilir.

Ortak yayıcı konfigürasyonu için kesme bölgesi, ortak temel konfigürasyonuna kıyasla güzel bir şekilde karakterize edilmiş görünmüyor. Şekil 3.14'teki toplayıcı özelliklerinde I C gerçekten sıfıra karşılık gelmezken B sıfırdır.

Ortak temel konfigürasyonu için, giriş akımı her I DIR-DİR sıfıra yakın olursa, kolektör akımı yalnızca ters doygunluk akımına eşit olur I NE eğrinin ben DIR-DİR = 0 ve gerilim ekseni tüm pratik uygulamalar için birdi.

Kollektör özelliklerindeki bu farklılığın nedeni, Denklemlerin uygun modifikasyonları ile değerlendirilebilir. (3.3) ve (3.6). aşağıda verildiği gibi:

IB = 0 A olan yukarıda tartışılan senaryoyu değerlendirerek ve α için 0.996 gibi tipik bir değeri değiştirerek, aşağıda ifade edildiği gibi sonuçta ortaya çıkan bir kollektör akımına ulaşabiliriz:

Ben düşünürsek CBO 1 μA olarak, I ile ortaya çıkan toplayıcı akımı B = 0 A, Şekil 3.14'ün özelliklerinde gösterildiği gibi 250 (1 μA) = 0,25 mA olacaktır.

Gelecekteki tüm tartışmalarımızda, I koşulunun oluşturduğu koleksiyoncu akımı B = 0 μA, aşağıdaki Denklem tarafından belirlenen gösterime sahip olacaktır. (3.9).

Yukarıdaki yeni kurulan akıma dayanan koşullar, yukarıda özetlendiği gibi referans yönleri kullanılarak aşağıdaki Şekil 3.15'te görselleştirilebilir.

Ortak yayıcı modunda minimum bozulmayla amplifikasyonu etkinleştirmek için, kesme kollektör akımı I tarafından oluşturulur. C = I CEO.

Bu benim hemen altındaki alan anlamına geliyor B = 0 μA, amplifikatörden temiz ve bozulmamış bir çıktı sağlamak için kaçınılmalıdır.

Yaygın Verici Devreleri Nasıl Çalışır?

Yapılandırmanın bir mantık anahtarı gibi çalışmasını istiyorsanız, örneğin bir mikroişlemci ile, yapılandırma birkaç sunacaktır. ilgi çekici noktalar: ilki kesme noktası, diğeri ise doygunluk bölgesi olarak.

Kesme ideal olarak I olarak ayarlanabilir C = Belirtilen V için 0 mA BU Voltaj.

Benden beri CEO ben Normalde tüm silikon BJT'ler için oldukça küçüktür, kesme işlemi, ben B = 0 μA veya I C = I CEO

Ortak temel yapılandırmada hatırlarsanız, giriş özellikleri kümesi yaklaşık olarak V sonucuna yol açan düz bir çizgi ile eşdeğerdir. BE = 0,7 V, tüm I seviyeleri için DIR-DİR 0 mA'dan büyük olan

Aynı yöntemi bir ortak yayıcı konfigürasyonu için de uygulayabiliriz, bu da Şekil 3.16'da gösterildiği gibi yaklaşık eşdeğerini üretecektir.

Diyot karakteristikleri için parçalı doğrusal eşdeğer

Şekil 3.16 Şekil 3.14b'deki diyot karakteristikleri için parçalı doğrusal eşdeğer.

Sonuç, aktif bölgedeki veya AÇIK durumdaki bir BJT için baz yayıcı voltajının 0,7V olacağı önceki kesintimize veya önceki kesintimize uygundur ve bu, temel akımdan bağımsız olarak sabitlenecektir.

Çözülmüş Pratik Örnek 3.2

Yaygın Emitörlü Bir Amplifikatör Nasıl Saptırılır?

3.19

Bir ortak yayıcı amplifikatörün uygun şekilde önyargısı, aynı şekilde kurulabilir. ortak tabanlı ağ .

Diyelim ki, Şekil 3.19a'da gösterildiği gibi bir npn transistörünüz var ve aktif bölgede BJT'yi oluşturmak için bunun üzerinden doğru bir önyargı uygulamak istiyorsunuz.

Bunun için önce I'yi belirtmeniz gerekir. DIR-DİR transistörün sembolündeki ok işaretleri ile kanıtlandığı gibi yön (bkz. Şekil 3.19b). Bundan sonra, Kirchhoff’un şu anki hukuk ilişkisine göre diğer mevcut yönleri tam olarak belirlemeniz gerekir: I C + I B = I DIR-DİR.

Daha sonra, besleme hatlarını, I'in yönlerini tamamlayan doğru polaritelerle tanıtmanız gerekir. B ve ben C Şekil 3.19c'de gösterildiği gibi ve son olarak prosedürü tamamlayın.

Benzer şekilde, bir pnp BJT, ortak yayıcı modunda da önyargılı olabilir, bunun için sadece Şekil 3.19'daki tüm kutupları tersine çevirmeniz gerekir.

Sıradan uygulama:

Düşük frekanslı voltaj yükseltici

Yaygın emitörlü bir amplifikatör devresinin kullanımının standart bir örneği aşağıda gösterilmiştir.

Verici dejenerasyonlu tek uçlu npn ortak yayıcı amplifikatör

AC-bağlı devre, seviye değiştiren bir amplifikatör gibi çalışır. Bu durumda, taban yayıcı voltaj düşüşünün 0,7 volt civarında olduğu varsayılır.

Giriş kondansatörü C, girişin herhangi bir DC elemanından kurtulurken, R1 ve R2 dirençleri, girişin tüm aralığı için aktif durumda olmasını sağlamak için transistörün ön gerilimini sağlamak için kullanılır. Çıktı, RC / RE oranı ile güçlendirilen ve 4 direncin tümü tarafından karar verilen bir ölçü boyunca hareket ettirilen girişin AC bileşeninin baş aşağı bir kopyasıdır.

RC'nin normalde oldukça büyük olması nedeniyle, bu devredeki çıkış empedansı gerçekten önemli olabilir. Bu endişeyi en aza indirmek için, RC olabildiğince küçük tutulur, ayrıca amplifikatöre bir yayıcı takipçisi gibi bir voltaj tamponu eşlik eder.

Radyo Frekans Devreleri

Ortak yayıcı amplifikatörler bazen de kullanılır radyo frekansı devreleri bir antenden alınan zayıf sinyalleri yükseltmek gibi. Bu gibi durumlarda, genellikle ayarlanmış bir devre içeren yük direnci ile ikame edilir.

Bu, bant genişliğini istenen çalışma frekansı boyunca yapılandırılmış bir miktar ince bant ile sınırlamak için gerçekleştirilebilir.

Daha da önemlisi, devrenin daha büyük frekanslarda çalışmasına izin verir, çünkü ayarlanmış devre, genellikle frekans yanıtını yasaklayan elektrotlar arası ve her yöne çalışma kapasitanslarını rezonansa izin verir. Yaygın yayıcılar, düşük gürültülü amplifikatörler olarak da yaygın olarak kullanılabilir.




Önceki: BJT'lerde Ortak Temel Yapılandırmayı Anlama Sonraki: Katot Işınlı Osiloskoplar - Çalışma ve Operasyonel Ayrıntılar