Појачало са уобичајеним емитерима - карактеристике, пристрасност, решени примери

Ова конфигурација је позната као конфигурација заједничког емитора, јер се овде емитер користи као заједнички негативни терминал за улазни основни сигнал и излазно оптерећење. Другим ријечима, терминал емитора постаје референтни терминал и за улазни и за излазни ступањ (што значи заједничко и за основни и за колекторски терминал).

Појачало са уобичајеним емитером је најчешће коришћена конфигурација транзистора која се може видети на слици 3.13 доле за пнп и нпн транзисторе.

У основи, овде се основни терминал транзистора користи као улаз, колектор је конфигурисан као излаз, а емитер је ожичен заједнички за оба (на пример, ако је транзистор НПН, емитер се може спојити са референтном линијом уземљења), отуда и добија име као заједнички емитер. За ФЕТ, аналогни круг назива се појачалом са заједничким извором.

Уобичајене карактеристике емитера

Баш као конфигурација заједничке базе овде такође два опсега карактеристика поново постају од суштинског значаја за потпуно објашњење природе подешавања заједничког емитора: један за улазни или базни емитерски круг и следећи за излазни или колекторско-емитерски круг.

Ова два скупа су приказана на слици 3.14 доле:

Тренутни смерови протока за емитер, колектор и базу су назначени према стандардном конвенционалном правилу.

Иако се конфигурација променила, однос тренутног тока који је успостављен у претходној заједничкој основној конфигурацији и даље се примењује овде без икаквих модификација.

Ово се може представити као: Ја ИС = И Ц. + И Б. и ја Ц. = И ИС .

За нашу садашњу конфигурацију заједничког емитора, назначене излазне карактеристике су графички приказ излазне струје (И Ц. ) наспрам излазног напона (В ОВО ) за изабрани скуп вредности улазне струје (И Б. ).

Улазне карактеристике могу се видети као цртање улазне струје (И Б. ) против улазног напона (В БЕ ) за дати скуп вредности излазног напона (В ОВО )

Приметите да карактеристике слике 3.14 указују на вредност И Б. у микроамперима, уместо у милиамперима за ИЦ.

Такође налазимо да су криве И. Б. нису савршено хоризонталне попут оних постигнутих за И. ИС у конфигурацији заједничке базе, што подразумева да напон колектор-емитер има могућност утицаја на вредност струје базе.

Активни регион за конфигурацију заједничког емитора може се схватити као онај део горњег десног квадранта који поседује највећу количину линеарности, што значи, ону одређену област у којој су криве за И Б. имају тенденцију да буду практично равне и равномерно раширене.

На слици 3.14а овај регион се могао видети на десној страни вертикалне испрекидане линије на В Цесате а преко криве И. Б. једнак нули. Регија лево од В. Цесате је познат као регион засићења.

Унутар активне регије појачавача са заједничким емитером спој колектор-база биће уназад пристрасан, док ће спој база-емитер бити пристран.

Ако се сећате, то су били потпуно исти фактори који су постојали у активном региону подешавања заједничке базе. Активно подручје конфигурације заједничког емитора може се применити за појачавање напона, струје или снаге.

Чини се да гранична област за конфигурацију заједничког емитора није лепо окарактерисана у поређењу са конфигурацијом заједничке базе. Приметите да је у карактеристикама колектора са слике 3.14 приказан И Ц. заправо не одговара нули док сам И Б. је нула.

За конфигурацију заједничке базе, кад год је улазна струја И ИС буде близу нуле, колекторска струја постаје једнака само обрнутој струји засићења И ШТА , како би крива И ИС = 0 и ос напона су били један, за све практичне примене.

Узрок ове варијације у карактеристикама колектора могао би се проценити одговарајућим модификацијама једначина. (3.3) и (3.6). како је дато у наставку:

Процењујући горе разматрани сценарио, где је ИБ = 0 А, и заменом типичне вредности попут 0,996 за α, успели смо да постигнемо резултујућу колекторску струју како је изражено у наставку:

Ако узмемо у обзир И. ЦБО као 1 μА, резултујућа колекторска струја са И Б. = 0 А би било 250 (1 μА) = 0,25 мА, како је приказано у карактеристикама са слике 3.14.

У свим нашим будућим расправама колекторска струја установљена условом И Б. = 0 μА имаће запис како је одређено следећом једначином (3.9).

Услови засновани на горњој новопостављеној струји могли би се приказати на следећој слици 3.15, користећи њене референтне смернице како је горе наведено.

Да би се омогућило појачање са минималним изобличењима у режиму заједничког емитора, гранична вредност утврђује се колекторском струјом И Ц. = И ДИРЕКТОР.

Значи подручје непосредно испод И Б. = 0 μА треба избегавати да би се обезбедио чист и неискривљен излаз из појачала.

Како функционишу уобичајени кругови емитора

У случају да желите да конфигурација ради као логички прекидач, на пример са микропроцесором, конфигурација ће представити неколико тачке интереса: прво као тачка пресека, а друго као подручје засићења.

Граница се идеално може поставити на И Ц. = 0 мА за наведени В ОВО Волтажа.

Од И Извршни директор и с обично прилично мали за све силицијумске БЈТ-ове, одсецање се може применити за пребацивање радњи када сам Б. = 0 μА или И Ц. = И Директор

Ако се сећате ван уобичајене основне конфигурације, скуп улазних карактеристика је приближно успостављен помоћу еквивалента правој линији који доводи до резултата В. БЕ = 0,7 В, за све нивое И ИС која је била већа од 0 мА

Исти метод можемо применити и за конфигурацију заједничког емитора, који ће произвести приближни еквивалент као што је приказано на слици 3.16.

Слика 3.16 Комадно-линеарни еквивалент за карактеристике диода са слике 3.14б.

Резултат је у складу са нашим претходним одбитком према којем ће напон базног емитора за БЈТ унутар активне регије или укљученог стања бити 0,7 В и то ће бити фиксирано без обзира на основну струју.

Решени практични пример 3.2

Како пристрасити појачивачу са заједничким емитерима

Одговарање пристрасног појачала са заједничким емитерима могло би се успоставити на исти начин као што је примењено за мрежа заједничке базе .

Претпоставимо да сте имали нпн транзистор баш онако како је приказано на слици 3.19а, и желели сте кроз њега да примените исправну пристрасност, како бисте успоставили БЈТ у активном региону.

За ово бисте прво требали назначити И ИС смер који је доказан ознакама стрелице у симболу транзистора (види слику 3.19б). После овога, захтеваћете успостављање других тренутних праваца у складу са тренутним односом Кирцххоффа: И Ц. + И Б. = И ИС.

После тога морате да уведете водове за напајање са тачним поларитетима који допуњују смернице И Б. и ја Ц. како је приказано на слици 3.19ц, и коначно закључити поступак.

На сличан начин пнп БЈТ такође може бити пристран у свом режиму заједничког емитора, јер за то једноставно морате обрнути све поларитете са слике 3.19.

Типична примена:

Појачало напона ниске фреквенције

Стандардна илустрација употребе кола појачавача са заједничким емитерима приказана је у наставку.

Коло повезано са наизменичном струјом функционише попут појачала за померање нивоа. У овој ситуацији би пад напона база-емитер требао бити око 0,7 волти.

Улазни кондензатор Ц се ослобађа било ког једносмерног елемента на улазу, док се отпорници Р1 и Р2 користе за пристрањење транзистора како би се омогућило да буде у активном стању за читав опсег улаза. Излаз је наопака репликација АЦ компоненте улаза која је појачана односом РЦ / РЕ и премештена кроз меру коју су одредила сва 4 отпорника.

Због чињенице да је РЦ обично прилично масиван, излазна импеданса на овом колу може бити заиста велика. Да би се ова забринутост свела на минимум, РЦ се одржава што је могуће мањим, плус појачало је праћено напонским одбојником као што је сљедник емитора.

Кола радио фреквенција

Појачала са заједничким емитерима понекад се користе и у кола радио фреквенција , као што је појачавање слабих сигнала добијених кроз антену. У оваквим случајевима обично је замењен отпорником оптерећења који укључује подешени круг.

То се може постићи да би се ширина опсега ограничила на неки танак опсег структуриран кроз жељену радну фреквенцију.

Још тачније, дозвољава кругу да ради на већим фреквенцијама, јер му подешени круг омогућава да резонира било које међуелектродне и проточне капацитивности, које генерално забрањују фреквенцијски одзив. Уобичајени емитери се такође могу широко користити као појачала са ниским нивоом шума.