- Τι είναι οι διαμορφώσεις τρανζίστορ;
- Διαμόρφωση Common-Emitter
- Απαιτούμενα στοιχεία για ένα κύκλωμα ενισχυτή τρανζίστορ
- Απλό διάγραμμα κυκλώματος ενισχυτή τρανζίστορ
- Εργασία του τρανζίστορ ως ενισχυτή
Τα τρανζίστορ είναι οι συσκευές ημιαγωγών που χρησιμοποιούνται για εναλλαγή ή ενίσχυση ηλεκτρικών σημάτων. Είναι πολύ ανθεκτικά, μικρότερα σε μέγεθος και λειτουργούν με παροχή χαμηλής τάσης. Ένα τρανζίστορ είναι μια συσκευή τριών τερματικών:
- Βάση: Αυτός ο πείρος χρησιμοποιείται για την ενεργοποίηση του τρανζίστορ (απαιτείται τουλάχιστον 0,7V για να ενεργοποιήσετε ένα τρανζίστορ)
- Συλλέκτης: Τρέχουσα ροή μέσω αυτού του τερματικού
- Εκπομπός: Τρέχουσα αποστράγγιση από αυτό το τερματικό, συνήθως συνδεδεμένη με τη γείωση
Υπάρχουν δύο τύποι τρανζίστορ: NPN Transistor και PNP Transistor. Σε αυτό το κύκλωμα χρησιμοποιούμε ένα τρανζίστορ NPN για την ενίσχυση των σημάτων που αποδεικνύονται χρησιμοποιώντας έναν παλμογράφο.
Όπως γνωρίζουμε, ένα τρανζίστορ χρησιμοποιείται γενικά ως τρανζίστορ ως διακόπτης ή τρανζίστορ ως ενισχυτής. Έχουμε εξηγήσει το Transistor ως διακόπτη στο προηγούμενο σεμινάριό μας, τώρα για τη χρήση τρανζίστορ ως ενισχυτή, έχουμε δείξει το κύκλωμα και λειτουργεί σε αυτό το σεμινάριο. Για τη χρήση ενός τρανζίστορ ως ενισχυτή έχουμε τρεις διαμορφώσεις τρανζίστορ που εξηγούνται παρακάτω.
Τι είναι οι διαμορφώσεις τρανζίστορ;
Γενικά, υπάρχουν τρεις τύποι διαμορφώσεων και οι περιγραφές τους σχετικά με το κέρδος έχουν ως εξής:
- Διαμόρφωση κοινής βάσης (CB): Δεν έχει κέρδος ρεύματος αλλά έχει κέρδος τάσης.
- Κοινή Συλλογή (CC) Διαμόρφωση: Έχει τρέχον κέρδος αλλά δεν έχει κέρδος τάσης.
- Κοινή διαμόρφωση Emitter (CE): Έχει κέρδος ρεύματος και κέρδος τάσης και τα δύο.
Εδώ, εξηγούμε τη διαμόρφωση Common-Emitter, καθώς είναι η πιο δημοφιλής και δημοφιλής διαμόρφωση. Γιατί, μαθαίνοντας για άλλες δύο διαμορφώσεις, οι τύποι τρανζίστορ και η λειτουργία τους ακολουθούν το συνδεδεμένο άρθρο.
Διαμόρφωση Common-Emitter
Στη διαμόρφωση CE (Common-Emitter), λαμβάνουμε έξοδο από το τερματικό του συλλέκτη. Η είσοδος παρέχεται στο τερματικό βάσης και ο πομπός είναι κοινός για την είσοδο και την έξοδο. Αυτή η διαμόρφωση είναι ένα κύκλωμα ενισχυτή αντιστροφής. Εδώ, οι παράμετροι εισόδου είναι V ΒΕ και Ι Β παράμετροι και εξόδου V CE και Ι C.
Σε αυτήν τη διαμόρφωση, το άθροισμα του συλλέκτη και του ρεύματος βάσης είναι ίσο με το ρεύμα του πομπού.
I E = I C + I Β
Το τρέχον κέρδος (Beta) ορίζεται από την αναλογία ρεύματος συλλέκτη και ρεύματος βάσης σε αυτήν τη διαμόρφωση.
Τρέχων κέρδος (β) = I C / I B
Αυτή η διαμόρφωση είναι η πιο διαδεδομένη διαμόρφωση μεταξύ των τριών, καθώς έχει μέση τιμή αντίστασης εισόδου και εξόδου. Η μετατόπιση φάσης σήματος εξόδου είναι 180⁰, επομένως η έξοδος και η είσοδος είναι αντίστροφα μεταξύ τους.
Απαιτούμενα στοιχεία για ένα κύκλωμα ενισχυτή τρανζίστορ
- Τρανζίστορ BC547-NPN
- Αντίσταση (10k, 4.7k, 1.5k, 1k)
- Πυκνωτής (0.1uf, 1uf, 22uf)
- Παλμοσκόπιο
- Σύνδεση καλωδίων
- Ψωμί
- Παροχή 12V
Απλό διάγραμμα κυκλώματος ενισχυτή τρανζίστορ
Εργασία του τρανζίστορ ως ενισχυτή
Στο παραπάνω διάγραμμα κυκλώματος, έχουμε φτιάξει ένα κύκλωμα διαχωριστή τάσης χρησιμοποιώντας την αντίσταση R1 και R2 4,7k και 1,5k αντίστοιχα. Ως εκ τούτου, η έξοδος του κυκλώματος διαχωριστή τάσης χρησιμοποιείται για την κατάλληλη πόλωση για την ενεργοποίηση του τρανζίστορ. Η απαιτούμενη τάση τερματικού τρανζίστορ για την ενεργοποίηση του τρανζίστορ κυμαίνεται από 0,7 (min) έως 5V (max). Μπορείτε να αλλάξετε την τιμή της αντίστασης, αλλά η βασική τάση εισόδου δεν πρέπει να υπερβαίνει το εύρος. Όταν παρέχεται τροφοδοσία στο κύκλωμα, η έξοδος κυκλώματος διαχωριστή τάσης παρέχει αρκετή τάση για να προκαλέσει πόλωση στο τρανζίστορ.
Εδώ, το R4 χρησιμοποιείται ως αντίσταση περιορισμού ρεύματος και το C2 χρησιμοποιείται ως πυκνωτής παράκαμψης και ο R3-C3 κατασκευάζει ένα φίλτρο RC για το σήμα εξόδου.
Υπάρχουν τρεις περιοχές λειτουργίας ενός τρανζίστορ που αναφέρονται παρακάτω:
- Περιοχή αποκοπής: όταν η τάση μεταξύ βάσης και πομπού είναι μικρότερη από 0,7V, το τρανζίστορ βρίσκεται στην περιοχή αποκοπής.
- Περιοχή κορεσμού: Όταν τα V BC και V BE αυξάνονται και και οι δύο πηγαίνουν προς τα εμπρός, τότε το τρανζίστορ βρίσκεται στην περιοχή κορεσμού.
- Ενεργή περιοχή: όταν η τάση βάσης αυξάνεται, αλλά η τάση V BC (βάση στον συλλέκτη) εξακολουθεί να είναι αρνητική, μέχρι αυτήν την τιμή, το τρανζίστορ παραμένει στην ενεργή περιοχή.
Ένα τρανζίστορ θα λειτουργεί ως ενισχυτής μόνο όταν λειτουργεί σε ενεργή περιοχή. Εδώ, το τρανζίστορ λειτουργεί ως ενισχυτής, έχουμε χρησιμοποιήσει τη διαμόρφωση common-emitter.
Ως εκ τούτου, η είσοδος παλμού που παρέχεται στη βάση ενισχύεται και λαμβάνεται στον πυκνωτή C3.
Τώρα, το ερώτημα είναι πώς ενισχύεται; Όταν ο παλμός εισόδου πηγαίνει ΥΨΗΛΑ, ενεργοποιεί το τρανζίστορ και το ρεύμα αρχίζει να ρέει από τον συλλέκτη στον εκπομπού για αυτό το χρονικό διάστημα, πράγμα που σημαίνει ότι ο παλμός από τον συλλέκτη στον εκπομπού λαμβάνει επίσης ΥΨΗΛΟ για εκείνο το χρόνο και αντίστροφα. Έτσι, το τρανζίστορ μιμείται ακριβώς τον παλμό εισόδου (ο οποίος είναι χαμηλής τάσης) στον παλμό εξόδου (ο οποίος είναι εκτός τάσης ΥΨΗΛΗΣ, 12V στο κύκλωμα μας).