Постоје различите врсте транзисторских појачала управља се помоћу улаза наизменичног сигнала. Ово се замењује позитивном и негативном вредношћу, па је ово један од начина представљања заједничког зрачења коло појачала да функционише између две вршне вредности. Овај процес је познат као биасинг појачало и важан је дизајн појачала како би се утврдила тачна радна тачка транзисторског појачала које је спремно да прими сигнале, па стога може смањити свако изобличење излазног сигнала. У овом чланку ћемо разговарати о уобичајеној анализи појачавача емитора.

Шта је појачало?

Појачало је електронско коло које се користи за повећање јачине слабог улазног сигнала у смислу напона, струје или снаге. Процес повећања јачине слабог сигнала познат је као појачавање. Једно од најважнијих ограничења током појачања је да само величина сигнала треба да се повећа и да не би требало да дође до промена у изворном облику сигнала. Транзистор (БЈТ, ФЕТ) је главна компонента у систему појачала. Када се транзистор користи као појачало, први корак је одабир одговарајуће конфигурације у којој ће се уређај користити. Тада би транзистор требало да буде пристран како би добио жељену К-тачку. Сигнал се примењује на улаз појачала и постиже се појачање на излазу.

Шта је појачало са уобичајеним емитером?

Уобичајено емитерско појачало је три основна једностепена транзистор са биполарним спојем и користи се као појачавач напона. Улаз овог појачала узима се са основног терминала, излаз се сакупља са колекторског терминала, а терминал емитора је заједнички за оба терминала. Основни симбол појачавача заједничког емитора приказан је испод.

Појачало са уобичајеним емитерима

Конфигурација уобичајеног појачавача емитора

У дизајну електронских кола постоје три врсте конфигурација транзистора као што су заједнички емитер, заједничка база и заједнички колектор. У томе је најчешће коришћени заједнички емитер због својих главних атрибута.

“шта је диодни исправљач ”

Ова врста појачала укључује сигнал који се даје на основни терминал, а затим се излаз прима са колекторског терминала кола. Али, као што и само име говори, главни атрибут круга емитера познат је и за улаз и за излаз.

Конфигурација уобичајеног емитерског транзистора се широко користи у већини дизајна електронских кола. Ова конфигурација је подједнако прикладна и за транзисторе попут ПНП и НПН транзистора, али НПН транзистори се најчешће користе због широко распрострањене употребе ових транзистора.

У уобичајеној конфигурацији појачавача емитора, одашиљач БЈТ је заједнички и улазном и излазном сигналу, као што је приказано доле. Аранжман је исти за а ПНП транзистор , али пристрасност ће бити супротна в.р.т НПН транзистору.

Конфигурације ЦЕ појачала

Рад појачавача са заједничким емитерима

Када се сигнал примени преко споја база-емитер, предњи помак преко овог споја се повећава током горњег полуциклуса. То доводи до повећања протока електрона од емитора до колектора кроз базу, отуда се повећава колекторска струја. Све већа струја колектора доводи до више падова напона на отпорнику оптерећења колектора РЦ.

Рад ЦЕ појачала

Негативни полуциклус смањује преднапон преднапона на споју емитер-база. Све мањи напон базе колектора смањује струју колектора у целом колекторском отпору Рц. Тако се појачани отпор оптерећења појављује преко отпора колектора. Уобичајени круг појачавача емитора приказан је горе.

Из таласних облика напона за ЦЕ коло приказано на слици (б), види се да постоји фазни помак од 180 степени између улазног и излазног таласног облика.

Рад појачавача са заједничким емитерима

Дијаграм кола испод приказује рад заједничког круга појачавача емитора и састоји се од делитеља напона пристрасност, која се користи за напајање основног напона пристрасности према потреби. Преднапона деливача напона има потенцијални делилац са два отпорника која су повезана на начин да се средња тачка користи за напајање основног напона преднапона.

Уобичајени круг појачавача емитора

Постоје различити врсте електронских компонената у уобичајеном појачавачу емитора који су Р1 отпорник користи се за предњу пристрасност, Р2 отпорник се користи за развој пристрасности, РЛ отпорник се користи на излазу и назива се отпор оптерећења. РЕ отпорник се користи за термичку стабилност. Кондензатор Ц1 се користи за одвајање наизменичних сигнала од једносмерног напона одступања, а кондензатор је познат као кондензатор спреге .

Слика показује да је одступање у односу на појачање карактеристике транзистора појачавача заједничког емитора ако се Р2 отпорник повећа онда постоји пораст предрасуда и Р1 и пристраност су обрнуто пропорционалне једна другој. Тхе наизменична струја примењује се на базу транзистора заједничког круга појачавача емитора тада постоји проток мале основне струје. Отуда постоји велика количина струје која пролази кроз колектор уз помоћ РЦ отпора. Напон у близини отпора РЦ ће се променити, јер је вредност веома висока, а вредности су од 4 до 10кохм. Отуда је у колекторском колу присутна огромна количина струје која се појачава из слабог сигнала, па стога уобичајени емитерски транзистори раде као круг појачала.

Појачање напона појачавача заједничког емитра

Појачање струје појачавача заједничког емитора дефинисано је као однос промене струје колектора и промене основне струје. Појачање напона дефинисано је као умножак струјног појачања и односа излазног отпора колектора и улазног отпора кругова базе. Следеће једначине показују математички израз појачања напона и тренутног појачања.

β = ΔИц / ΔИб

Ав = β Рц / Рб

Елементи кола и њихове функције

Уобичајени елементи круга појачавача емитора и њихове функције размотрени су у наставку.

Биасинг круг / делилац напона

Отпори Р1, Р2 и РЕ коришћени су за формирање коло за преднапон и стабилизацију . Коло за преднапон мора успоставити одговарајућу оперативну К-тачку, у супротном, део негативног полуцикла сигнала може бити одсечен на излазу.

Улазни кондензатор (Ц1)

Кондензатор Ц1 се користи за спајање сигнала са основним прикључком БЈТ. Ако га нема, отпор извора сигнала, Рс наићи ће на Р2, и стога ће променити пристрасност. Ц1 дозвољава проток само АЦ сигнала, али изолује извор сигнала од Р2

Кондензатор премосника емитера (ЦЕ)

Заобилазни кондензатор емитера ЦЕ користи се паралелно са РЕ како би се обезбедио пут мале реактанције до појачаног АЦ сигнала. Ако се не користи, тада ће појачани сигнал наизменичне струје који следи кроз РЕ изазвати пад напона на њему, чиме ће пасти излазни напон.

Спојни кондензатор (Ц2)

Кондензатор за спајање Ц2 спаја једну фазу појачања са следећом фазом. Ова техника се користи за изоловање подешавања једносмерне пристрасности два спојена круга.

Струјне кругове појачала ЦЕ

Основна струја иБ = ИБ + иб где,

ИБ = једносмерна струја базе када се не примењује сигнал.

иб = АЦ база када се примени АЦ сигнал и иБ = укупна базна струја.

Струја колектора иЦ = ИЦ + иц где,

иЦ = укупна струја колектора.

ИЦ = нулта струја колектора сигнала.

иц = струја колектора наизменичне струје када се примени сигнал наизменичне струје.

Струја емитора иЕ = ИЕ + тј. Где,

ИЕ = Нулта струја емитора сигнала.

Тј. = Струја емитора наизменичне струје када се примени наизменични сигнал.

иЕ = укупна струја емитора.

Анализа појачавача заједничког емитера

Први корак у анализи наизменичне струје у кругу појачавача са заједничким емитором је цртање еквивалентног кола наизменичном струјом смањењем свих извора једносмерне струје на нулу и кратким спојем свих кондензатора. На слици доле приказан је еквивалентни круг наизменичне струје.

АЦ еквивалентни круг за ЦЕ појачало

Следећи корак у анализи наизменичне струје је цртање круга х-параметара заменом транзистора у еквивалентном колу наизменичне струје својим моделом х-параметара. Доња слика приказује х-параметар еквивалентно коло за ЦЕ коло.

х-параметарски еквивалентни круг за појачало заједничког емитора

Типичне перформансе ЦЕ кола су сажете у наставку:

Улазна импеданса уређаја, Зб = хие
Улазна импеданса круга, Зи = Р1 || Р2 || Зб
Излазна импеданса уређаја, Зц = 1 / мотика
Излазна импеданса круга, Зо = РЦ || ЗЦ ≈ РЦ
Појачање напона у кругу, Ав = -хфе / хие * (Рц || РЛ)
Појачање струје у кругу, АИ = хфе. РЦ. Рб / (Рц + РЛ) (Рц + хие)
Појачање снаге у кругу, Ап = Ав * Аи

Фреквенцијски одзив ЦЕ појачала

Појачање напона ЦЕ појачала варира у зависности од фреквенције сигнала. То је зато што се реактанција кондензатора у колу мења са фреквенцијом сигнала и тиме утиче на излазни напон. Крива повучена између појачања напона и фреквенције сигнала појачала позната је као фреквенцијски одзив. Доња слика приказује фреквенцијски одзив типичног ЦЕ појачала.

Фреквенцијски одговор

Из горњег графикона уочавамо да појачање напона опада на ниским (ФХ) фреквенцијама, док је константно у средњем фреквенцијском опсегу (ФЛ до ФХ).

На ниским фреквенцијама ( Реактанција спојног кондензатора Ц2 је релативно велика и стога ће врло мали део сигнала прећи из степена појачала у оптерећење.

Штавише, ЦЕ не може ефикасно ранжирати РЕ због велике реактанције на ниским фреквенцијама. Ова два фактора узрокују пад напона на ниским фреквенцијама.

На високим фреквенцијама (> ФХ) Реактанца спојног кондензатора Ц2 је врло мала и понаша се као кратки спој. Ово повећава ефекат оптерећења степена појачала и служи за смањење појачања напона.

Штавише, при високим фреквенцијама капацитивна реактанса споја емитери базе је мала што повећава базну струју. Ова фреквенција смањује фактор појачања струје β. Из ова два разлога, појачање напона опада на високој фреквенцији.

На средњим фреквенцијама (ФЛ до ФХ) Појачање напона појачала је константно. Ефекат спојног кондензатора Ц2 у овом фреквенцијском опсегу је такав да одржава константно појачање напона. Дакле, како се фреквенција повећава у овом опсегу, реактанција ЦЦ опада, што тежи повећању појачања.

Међутим, истовремено, нижа реактанција значи да се веће готово међусобно поништавају, што резултира уједначеним сајмом на средњој фреквенцији.

Можемо приметити да је фреквентни одзив било ког појачавачког кола разлика у његовим перформансама кроз промене унутар фреквенције улазног сигнала, јер приказује фреквенцијске опсеге где излаз остаје прилично стабилан. Пропусни опсег кола може се дефинисати као фреквентни опсег или мали или велики међу ƒХ & ƒЛ.

Из овога можемо да одредимо појачање напона за било који синусоидни улаз у датом опсегу фреквенције. Фреквенцијски одзив логаритамске презентације је Бодеов дијаграм. Већина аудио појачала има равни фреквентни одзив који се креће од 20 Хз - 20 кХз. За аудио појачало, опсег фреквенција познат је као Бандвидтх.

Тачке фреквенције попут ƒЛ & ƒХ повезане су са доњим углом и горњим углом појачала који су пад појачања у круговима како на високим, тако и на ниским фреквенцијама. Ове тачке фреквенције познате су и као тачке децибела. Дакле, БВ се може дефинисати као

БВ = фХ - фЛ

ДБ (децибел) је 1/10 од Б (појаса), позната је нелинеарна јединица за мерење појачања и дефинише се као 20лог10 (А). Овде је „А“ децимални добитак који се наноси преко и осе.

Максимални излаз се може добити помоћу нулте децибела који комуницирају према функцији величине јединице, иначе се јавља једном Воут = Вин када нема смањења на овом нивоу фреквенције, па

ВОУТ / ВИН = 1, дакле 20лог (1) = 0дБ

Из горњег графикона можемо приметити да ће се излаз на две граничне тачке фреквенције смањити са 0дБ на -3дБ и наставља да пада фиксном брзином. Ово смањење у оквиру појачања познато је обично као пресек криве фреквенцијског одзива. У свим основним круговима филтера и појачала, ова брзина одмотавања може се дефинисати као 20дБ / деценија, што је једнако брзини од 6дБ / октави. Дакле, редослед кола се помножи са овим вредностима.

Ове тачке пресека од -3дБ ће описати фреквенцију на којој се појачање о / п може смањити на 70% од његове највеће вредности. После тога можемо правилно рећи да је тачка фреквенције уједно и фреквенција на којој је појачање система смањено на 0,7 од своје највеће вредности.

Транзисторско појачало са заједничким емитором

Шема кола заједничког емитерског транзисторског појачала има заједничку конфигурацију и то је стандардни формат транзисторског кола док је пожељно појачање напона. Уобичајено емитерско појачало се такође претвара у инвертујуће појачало. Тхе различите врсте конфигурација у транзистору појачала су заједничка база и заједнички колекторски транзистор и слика је приказана у следећим круговима.

Транзисторско појачало са заједничким емитором
Карактеристике појачавача са уобичајеним емитерима
Појачање напона заједничког појачавача емитер је средње
Појачање снаге је велико код појачавача уобичајеног емитора
Постоји улазни и излазни однос фазе од 180 степени
У уобичајеном емитерском појачалу улазни и излазни отпорници су средњи.
Графикон карактеристика између пристрасности и добитка приказан је у наставку.

Карактеристике

“врсте антена и њихова примена ”

Трансистор Биас Волтаге
Вцц (напон напајања) одредиће највећи Иц (струја колектора) када се транзистор активира. Иб (основна струја) за транзистор се може наћи из Иц (колекторска струја) и једносмерног појачања β (Бета) транзистора.
ВБ = ВЦЦ Р2 / Р1 + Р2
Бета вредност
Понекад се „β“ назива „хФЕ“, што је напонско појачање транзистора у ЦЕ конфигурацији. Бета (β) је фиксни однос две струје попут Иц и Иб, тако да не садржи јединице. Тако ће мала промена унутар основне струје направити огромну промену унутар колекторске струје.
Исти тип транзистора, као и њихов број дела, садржаће огромне промене у оквиру својих вредности β. На пример, НПН транзистор попут БЦ107 укључује Бета вредност (једносмерно струјно појачање између 110 - 450 на основу техничког листа. Тако један транзистор може садржати 110 Бета вредност, док други може садржавати 450 Бета вредности, међутим, оба транзистора су Транзистори НПН БЦ107 јер је Бета карактеристика структуре транзистора, али не и његове функције.
Када је основни или емитерски спој транзистора повезан унапред са предношћу, тада ће напон емитора ‘Ве’ бити један спој где је пад напона различит од напона базног терминала. Струја емитора (тј.) Није ништа друго до напон на отпорнику емитора. Ово се може израчунати једноставно кроз Охмов закон. „Иц“ (колекторска струја) може се приближити, јер је приближно слична вредности струји емитора.
Улазна и излазна импеданса појачавача са заједничким емитерима
У било ком дизајну електронског кола, нивои импеданце су један од главних атрибута које треба узети у обзир. Вредност улазне импедансе је нормално у подручју од 1кΩ, док се то може значајно разликовати у зависности од услова као и вредности кола. Мања улазна импеданција произићи ће из истине да је улаз дат преко два терминала базе и емитора налик транзистору, јер постоји предњи пристрански спој.
Такође, о / п импеданса је релативно висока, јер се поново значајно разликује од вредности изабраних вредности електронских компонената и дозвољених нивоа струје. О / п импеданса је минимално 10кΩ, иначе могућа и велика. Али ако тренутни одвод дозвољава повлачење високих нивоа струје, тада ће се о / п импеданса значајно смањити. Ниво импедансе или отпора долази из истине да се излаз користи са прикључка колектора, јер постоји спој са реверзном пристрасношћу.
Једностепено појачало са заједничким емитерима
Једностепено појачало заједничког емитора приказано је испод, а доле су описани различити елементи кола са њиховим функцијама.
Биасинг Цирцуит
Кола попут пристраности као и стабилизације могу се формирати отпорима попут Р1, Р2 и РЕ
Улазни капацитет (Цин)
Улазна капацитивност се може означити са „Цин“ која се користи за комбиновање сигнала према основном прикључку транзистора.
Ако се овај капацитет не користи, тада ће се отпор извора сигнала приближити преко отпорника „Р2“ да би променио пристрасност. Овај кондензатор омогућава једноставно напајање АЦ сигналом.
Кондензатор премосника емитера (ЦЕ)
Повезивање заобилазног кондензатора емитора може се извршити паралелно са РЕ дајући траку са малим отпором према појачаном наизменичном сигналу. Ако се не користи, појачани сигнал наизменичне струје ће тећи кроз целу струју да би изазвао пад напона на њему, тако да се о / п напон може померати.
Спојни кондензатор (Ц)
Овај спојни кондензатор се углавном користи за комбиновање појачаног сигнала према о / п уређају, тако да омогућава једноставно напајање АЦ сигналом.
Рад
Једном када се слаби улазни сигнал наизменичне струје да према базном прикључку транзистора, тада ће мала количина основне струје, због овог деловања транзистора, испоручивати високу наизменичну струју. струја ће тећи кроз оптерећење колектора (РЦ), тако да високи напон може доћи до изражаја преко оптерећења колектора као и излаза. Дакле, слаб сигнал се примењује према основном терминалу који се појављује у појачаном облику у кругу колектора. Појачање напона појачала попут Ав је однос између појачаних улазних и излазних напона.
Фреквенцијски одзив и пропусни опсег
Може се закључити појачање напона појачала попут Ав за неколико улазних фреквенција. Његове карактеристике се могу нацртати на обе осе попут фреквенције на Кс-оси, док је појачање напона на И-оси. Може се добити графикон фреквенцијског одзива који је приказан у карактеристикама. Тако можемо приметити да се појачање овог појачавача може смањити на врло високим и ниским фреквенцијама, међутим, остаје стабилно у широком опсегу подручја средње фреквенције.

“једноставан шематски дијаграм са отпорницима кондензаторима и транзисторима ”

ФЛ или ниска гранична фреквенција могу се дефинисати као када је фреквенција испод 1. Опсег фреквенције се може одредити при којем је појачање појачала двоструко веће од појачања средње фреквенције.
ФЛ (горња гранична фреквенција) може се дефинисати као када је фреквенција у високом опсегу при којем је појачање појачала 1 / √2 пута веће од појачања средње фреквенције.
Пропусни опсег се може дефинисати као интервал фреквенције између ниских и горњих граничних фреквенција.
БВ = фУ - фЛ
Теорија експеримената појачавача заједничког емитера
Главна намера овог ЦЕ НПН транзисторског појачавача је да истражи његов рад.
ЦЕ појачало је једна од главних конфигурација транзисторског појачала. У овом тесту, ученик ће дизајнирати, као и испитати основно НПН ЦЕ транзисторско појачало. Претпоставимо да ученик има неко знање о теорији транзисторског појачала попут употребе кругова еквивалентних наизменичној струји. Дакле, процењује се да ученик сам дизајнира свој процес за извођење експеримента у лабораторији, након што се у потпуности уради пре-лабораторијска анализа, тада може да анализира и сумира резултате експеримента у извештају.
Потребне компоненте су НПН транзистори - 2Н3904 & 2Н2222), ВБЕ = 0,7В, Бета = 100, р’е = 25мв / ИЕ у анализи Пре-лаб.
Пре-лаб
Према дијаграму кола, израчунајте параметре једносмерне струје попут Ве, ИЕ, ВЦ, ВБ и ВЦЕ приближном техником. Скицирајте еквивалентни круг наизменичне струје и израчунајте Ав (појачање напона), Зи (улазна импеданса) и Зо (излазна импеданса). Такође скицирајте композитне таласне облике који се могу предвидјети у различитим тачкама попут А, Б, Ц, Д & Е у кругу. У тачки „А“ претпостављени Вин воли врх од 100 мв, синусни талас са 5 кХз.
За појачало напона нацртајте коло са улазном импедансом, извором напона који је зависан као и о / п импеданса
Измерите вредност улазне импедансе попут Зи уметањем испитног отпорника унутар серије кроз улазне сигнале према појачалу и измерите колико ће се сигнал генератора наизменичне струје заиста појавити на улазу појачала.
Да бисте утврдили излазну импедансу, на тренутак извадите отпорник оптерећења и израчунајте неоптерећени измјенични напон. После тога вратите отпорник оптерећења, поново измерите напон наизменичног напона. За одређивање излазне импедансе могу се користити ова мерења.
Експеримент у лабораторији
У складу с тим дизајнирајте коло и проверите све горе наведене прорачуне. Користите једносмерну спрегу као и двоструки траг на осцилоскопу. Након тог заједничког одашиљача за излазак на тренутак и поново измерите напон о / п. Процените исходе помоћу рачунара у лабораторији.
Предности
Предности уобичајеног емитерског појачала укључују следеће.
Уобичајено емитерско појачало има малу улазну импедансу и то је инвертујуће појачало
Излазна импеданса овог појачала је велика
Ово појачало има највећи добитак снаге у комбинацији са средњим напоном и појачањем струје
Тренутни добитак појачавача заједничког емитора је висок
Мане
Недостаци уобичајеног емитерског појачала укључују следеће.
На високим фреквенцијама појачало уобичајеног емитора не реагује
Појачање напона овог појачала је нестабилно
Излазни отпор је код ових појачала веома висок
У овим појачалима постоји велика топлотна нестабилност
Велики отпор на излазу
Апликације
Примене уобичајених емитерских појачавача укључују следеће.
Уобичајена емитерска појачала користе се у нискофреквентним појачивачима напона.
Ова појачала се обично користе у РФ круговима.
Опћенито, појачала се користе у појачивачима са малим шумом
Уобичајени круг емитора је популаран јер је погодан за појачавање напона, посебно на ниским фреквенцијама.
Појачала са заједничким емитерима такође се користе у круговима примопредајника радио-фреквенција.
Уобичајена конфигурација емитора која се обично користи у појачивачима са ниским нивоом шума.
Овај чланак говори рад заједничког емитерског појачала струјно коло. Читајући горње информације стекли сте идеју о овом концепту. Даље, било каква питања у вези са овим или ако желите за спровођење електричних пројеката , слободно коментаришите у одељку испод. Ево питања за вас, која је функција уобичајеног емитерског појачала?