Разумевање уобичајене конфигурације базе у БЈТ-овима

У овом одељку ћемо анализирати БЈТ конфигурацију заједничке базе и научити у вези са њеним карактеристикама погонске тачке, обрнутом струјом засићења, напоном базе до емитора и проценити параметре кроз практично решен пример. У каснијим деловима такође ћемо анализирати како да конфигуришем коло појачала заједничке базе

Увод

Симболи и напомене коришћени за представљање конфигурације заједничке базе транзистора у већини
књиге и водичи штампани ових дана могу се видети на доле приказаној слици 3.6. Ово може важити и за пнп и за нпн транзисторе.

Слика 3.6

3.4 Шта је Цоммон-Басе конфигурација

Термин „заједничка база“ произлази из чињенице да је овде база заједничка и улазној и излазној фази аранжмана.

Даље, база обично постаје терминал најближи или приземном потенцијалу.

Током нашег разговора овде, сви тренутни (Амперови) правци биће узети у односу на конвенционални (рупни) смер протока, а не смер електронског тока.

За овај избор је одлучено углавном са забринутошћу да велика количина докумената која се нуди у академским и комерцијалним организацијама примењује конвенционални ток, а стрелице у свим електронским приказима имају пут идентификован са овом специфичном конвенцијом.

За било који биполарни транзистор:

Ознака стрелице у графичком симболу описује смер протока емитерске струје (конвенционални проток) преко транзистора.

Сваки од тренутних (Амп) праваца приказаних на слици 3.6 су стварни правци које карактерише избор конвенционалног протока. У сваком случају уочите да је ИЕ = ИЦ + ИБ.

Поред тога, приметите да су примењени преднапон (извори напона) намењени утврђивању струје у смеру наведеном за сваки од канала. Значи, упоредите смер ИЕ са поларитетом или ВЕЕ за сваку конфигурацију, а такође упоредите смер ИЦ са поларитетом ВЦЦ.

Да би свеобухватно илустровао деловање три терминалне јединице, на пример појачала са заједничком базом на слици 3.6, захтева 2 скупа својстава - једно за тачка вожње или улазни фактори и други за оутпут одељак.

Улазни сет за појачало са заједничком базом, како је приказано на слици 3.7, примењује улазну струју (ИЕ) на улаз
напона (ВБЕ) за различите опсеге излазног напона (ВЦБ).

Тхе излазни сет примењује излазну струју (ИЦ) за излазни напон (ВЦБ) за различите опсеге улазне струје (ИЕ) као што је приказано на слици 3.8. Излаз, или група карактеристика колектора, поседује 3 основна елемента од интереса, како је истакнуто на слици 3.8: активни, гранични и засићени региони . Активни регион биће регион који је типично користан за линеарна (неискривљена) појачала. Конкретно:

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

Активно подручје карактеришу пристрасне конфигурације као што је приказано на слици 3.6. На доњем крају активне регије емитерска струја (ИЕ) биће нула, колекторска струја је у овој ситуацији једноставно као резултат обрнуте струје засићења ИЦО, као што је приказано на слици 3.8.

Тренутна ИЦО је димензија толико занемарљива (микроампери) у поређењу са вертикалном скалом ИЦ (милиампера) да се представља практично на истој хоризонталној линији као ИЦ = 0.

Разматрања кола која су присутна када је ИЕ = 0 за подешавање заједничке базе могу се видети на слици 3.9. Напомена која се најчешће примењује за ИЦО на листовима података и техничким листовима је како је истакнуто на слици 3.9, ИЦБО. Захваљујући супериорним методама дизајна, степен ИЦБО за транзисторе опште намене (посебно силицијум) у опсезима мале и средње снаге обично је толико минималан да би се могао превидети његов утицај.

Имајући то у виду, за уређаје веће снаге ИЦБО би се могао наставити приказивати у опсегу микроампера. Даље, запамтите тај ИЦБО, баш као Је у случају диода (обе су обрнуте струје цурења) могу бити осетљиве на промене температуре.

При повећаним температурама утицај ИЦБО-а може резултирати пресудним аспектом, јер се може знатно брзо повећати као одговор на повишење температуре.

На слици 3.8 имајте на уму како се емиторска струја повећава преко нуле, колекторска струја расте до нивоа првенствено еквивалентног нивоу емитерске струје утврђеног основним односима транзистор-струја.

Такође приметите да постоји прилично неефикасан утицај ВЦБ на струју колектора у активном региону. Закривљени облици очигледно откривају да се почетна процена односа ИЕ и ИЦ у активном региону може представити као:

Као што се закључује из самог наслова, под граничним подручјем подразумева се место где је колекторска струја 0 А, као што је приказано на слици 3.8. У наставку:

У пресечном подручју спојеви колектор-база и база-емитер транзистора имају тенденцију да буду у обрнуто пристрасном режиму.

Регија засићења је идентификована као онај део карактеристика преко леве стране ВЦБ = 0 В. Хоризонтална скала у овом подручју је увећана како би се јасно открила изузетна побољшања на атрибутима у овом региону. Посматрајте експоненцијални пораст струје колектора као одговор на пораст напона ВЦБ према 0 В.

Може се видети да су спојеви колектор-база и база-емитер усмерени унапред у региону засићења.

Улазне карактеристике са слике 3.7 показују вам да се за било коју унапред одређену величину напона колектора (ВЦБ), емитерска струја повећава на такав начин да може јако подсећати на карактеристику диода.

Заправо, ефекат пораста ВЦБ има тенденцију да буде толико минималан на карактеристике да би се за било коју прелиминарну процену могла занемарити разлика узрокована варијацијама ВЦБ-а и карактеристике би могле бити представљене као што је приказано на слици 3.10а доле.

Ако се, дакле, послужимо техником комадно-линеарно, то ће произвести карактеристике као што је приказано на слици 3.10б.

Подизањем овог нивоа за један ниво и занемаривањем нагиба кривине и последично отпора који настаје услед унапред пристрасног споја довешће до карактеристика приказаних на слици 3.10ц.

За сва будућа испитивања о којима ће бити речи на овој веб страници, извршиће се еквивалентни дизајн са слике 3.10ц за све дц процене транзисторских кола. Што значи, кад год је БЈТ у „проводном“ статусу, сматраће се да се напон од базе до емитора изражава у следећој једначини: ВБЕ = 0,7 В (3.4).

Другим речима, утицај промена вредности ВЦБ заједно са нагибом улазних карактеристика имаће тенденцију да се превиди јер се трудимо да проценимо БЈТ конфигурације на такав начин који нам може помоћи да добијемо оптималну апроксимацију према стварни одговор, без превише ангажовања са параметром који може бити од мањег значаја.

Слика 3.10

Сви бисмо заправо требали темељно ценити тврдњу изражену у горњим карактеристикама слике 3.10ц. Они дефинишу да ће код транзистора у укљученом или активном стању напон који се креће од базе до емитора бити 0,7 В за било коју количину емитерске струје регулисану придруженом спољном мрежом кола.

Тачније, за свако почетно експериментисање са БЈТ струјним кругом у конфигурацији једносмерне струје, корисник сада може брзо да дефинише да је напон кроз базу до емитора 0,7 В док је уређај у активном региону - то се може сматрати изузетно кључно дно за сву нашу анализу једносмерне струје о којој ћемо расправљати у наредним чланцима ..

Решавање практичног примера (3.1)

У горњим одељцима сазнали смо шта је конфигурација заједничке базе о односу између струје базе И Ц. и емитерска струја И ИС БЈТ-а у одељку 3.4. Позивајући се на овај чланак, сада можемо да дизајнирамо конфигурацију која ће омогућити БЈТ-у појачавање струје, као што је приказано на слици 3.12 испод круга појачала заједничке базе.

Али пре него што ово истражимо, било би нам важно да научимо шта је алфа (α).

Алфа (а)

У БЈТ конфигурацији са заједничком базом у једносмерном режиму, услед дејства већинских носача, тренутни И Ц. и ја ИС чине однос изражен количином алфа и представљен као:

а дц = И Ц. / И ИС -------------------- (3.5)

где сам ја Ц. и ја ИС су тренутни нивои на тачка рада . Иако горња карактеристика идентификује да је α = 1, у стварним уређајима и експериментима ова количина може лежати негде око 0,9 до 0,99, и у већини случајева то би се приближавало максималној вредности опсега.

Због чињенице да је овде алфа посебно дефинисан за већинске носаче, Једначина 3.2 које смо научили у претходна поглавља сада се може записати као:

Позивајући се на карактеристика на графикону слика 3.8 , кад сам ИС = 0 мА, И Ц. вредност последично постаје = И ЦБО.

Међутим, из наших претходних дискусија знамо да је ниво И. ЦБО је често минималан, па стога постаје готово неидентификована на графикону 3.8.

Значи, кад год бих ИС = 0 мА у горе поменутом графикону, И Ц. такође се претвара у 0 мА за В. ЦБ опсег вредности.

Када узмемо у обзир сигнал наизменичне струје, при чему тачка рада прелази карактеристичну криву, наизменични алфа може се записати као:

Постоји неколико формалних имена која су дата алфа а која су: заједничка база, фактор појачања, кратки спој. Разлози за ова имена постаће јаснији у наредним поглављима док се процењују еквивалентни кругови БЈТ-ова.

У овом тренутку можемо утврдити да горња једначина 3.7 потврђује да се релативно скромна варијација струје колектора дели са резултујућом променом у И ИС , док је колектор до базе константне величине.

У већинским условима, количина а и и а дц су готово једнаке омогућавајући међусобну размену величина.

Појачало са заједничком базом

Одступање једносмерне струје није приказано на горњој слици, јер је наша стварна намера да анализирамо само одговор наизменичне струје.

Као што смо сазнали у нашим ранијим постовима у вези са конфигурација заједничке базе , улазни отпор наизменичне струје како је приказано на слици 3.7 изгледа прилично минималан и типично варира у опсегу од 10 и 100 ома. Док смо у истом поглављу такође видели на слици 3.8, излазни отпор у мрежи заједничке базе изгледа значајно висок, који би могао типично да варира у опсегу од 50 к до 1 М Охм.

Ове разлике у вредностима отпора су у основи последица унапред пристрасног споја који се појављује на улазној страни (између базе до емитора) и реверзног пристрасног споја који се појављује на излазној страни између базе и колектора.

Применом типичне вредности од рецимо 20 Охма (као што је дато на горњој слици) за улазни отпор и 200мВ за улазни напон, можемо проценити ниво појачања или опсег на излазној страни кроз следећи решени пример:

Тако се појачање напона на излазу може наћи решавањем следеће једначине:

Ово је типична вредност појачања напона за било које заједничко базно коло БЈТ које би могло варирати између 50 и 300. За такву мрежу, тренутно појачање ИЦ / ИЕ је увек мање од 1, јер је ИЦ = алпхаИЕ, а алфа је увек мања од 1.

У прелиминарним експериментима основно појачавајуће деловање је уведено кроз пренос тренутног Ја преко ниског до високог- отпор струјно коло.

Однос између две курзивне фразе у горњој реченици заправо је резултирао термином транзистор:

транс до + ре систор = транзистор.

У следећем упутству разговараћемо о појачивачу заједничког зрачења

Референца: хттпс://ен.википедиа.орг/вики/Цоммон_басе