Amplificador d'emissor comú: característiques, polarització, exemples resolts

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





Aquesta configuració es coneix com a configuració d’emissor comú perquè aquí l’emissor s’utilitza com a terminal negatiu comú per al senyal base d’entrada i la càrrega de sortida. Dit d’una altra manera, el terminal emissor es converteix en el terminal de referència tant a les etapes d’entrada com de sortida (és a dir, comú tant als terminals base com al col·lector).

L’amplificador d’emissor comú és la configuració de transistors més utilitzada que es pot veure a la figura 3.13 a continuació, tant per als transistors pnp com npn.



Bàsicament, aquí s’utilitza el terminal base del transistor com a entrada, el col·lector es configura com a sortida i l’emissor està connectat a tots dos (per exemple, si el transistor és NPN, l’emissor es pot unir a la referència de la línia de terra), per tant, rep el seu nom com a emissor comú. Per a un FET, el circuit anàleg es denomina amplificador de font comuna.

Característiques comunes de l’emissor

Igual que configuració base comuna aquí també es tornen essencials dos rangs de característiques per explicar completament la naturalesa de la configuració d'emissors comuns: un per al circuit d'entrada o emissor base i el següent per al circuit de sortida o emissor de col·lectors.



Aquests dos conjunts es mostren a la figura 3.14 a continuació:

Les direccions de flux actuals per a l’emissor, el col·lector i la base s’indiquen segons la norma convencional estàndard.

Tot i que la configuració ha canviat, la relació per al flux actual establerta a la nostra configuració de base comuna anterior encara s'aplica aquí sense cap modificació.

Això es pot representar com: Jo ÉS = Jo C + Jo B i jo C = Jo ÉS .

Per a la nostra configuració actual d’emissor comú, les característiques de sortida indicades són una representació gràfica del corrent de sortida (I C ) versus tensió de sortida (V AIXIS ) per a un conjunt seleccionat de valors de corrent d'entrada (I B ).

Les característiques d’entrada es poden veure com un traçat del corrent d’entrada (I B ) contra la tensió d’entrada (V SER ) per a un conjunt determinat de valors de tensió de sortida (V AIXIS )

les característiques indiquen el valor de l’IB en microamperis

Observeu que les característiques de la figura 3.14 indiquen el valor de I B en microamperis, en lloc de miliamperis per IC.

També trobem que les corbes de I B no són perfectament horitzontals com els aconseguits per a I ÉS en la configuració de base comuna, que implica que la tensió del col·lector a l’emissor té la capacitat d’afectar el valor del corrent base.

La regió activa per a la configuració d’emissor comú es pot entendre com la secció del quadrant superior dret que posseeix la major quantitat de linealitat, és a dir, aquella àrea específica on les corbes de I B solen ser pràcticament rectes i repartides uniformement.

A la figura 3.14a es podria veure aquesta regió al costat dret de la línia discontínua vertical a V Cesate i sobre la corba de I B igual a zero. La regió a l’esquerra del V Cesate es coneix com la regió de saturació.

Dins de la regió activa d’un amplificador d’emissor comú, la unió col·lector-base es polaritzarà inversament, mentre que la unió base-emissor serà polaritzada cap endavant.

Si recordeu, van ser exactament els mateixos factors que van persistir a la regió activa de la configuració de base comuna. La regió activa de la configuració de l’emissor comú es podria implementar per a amplificació de tensió, corrent o potència.

La regió de tall per a la configuració d’emissor comú no sembla estar ben caracteritzada en comparació amb la configuració de base comuna. Fixeu-vos que a les característiques del col·lector de la figura 3.14 la I C no correspon realment a zero mentre jo B és zero.

Per a la configuració de base comuna, sempre que el corrent d'entrada I ÉS passa a ser zero, el corrent del col·lector esdevé igual al corrent de saturació inversa I QUÈ , per tal que la corba I ÉS = 0 i l'eix de tensió eren un, per a totes les aplicacions pràctiques.

La causa d'aquesta variació en les característiques del col·lector es podria avaluar amb les modificacions adequades de les equacions. (3.3) i (3.6). tal com es mostra a continuació:

Avaluant l’escenari comentat anteriorment, on IB = 0 A, i substituint un valor típic com 0,996 per α, aconseguim un corrent de col·lector resultant que s’expressa a continuació:

Si considerem jo CBO com a 1 μA, el corrent del col·lector resultant amb I B = 0 A seria 250 (1 μA) = 0,25 mA, tal com es reprodueix a les característiques de la figura 3.14.

En totes les nostres futures discussions, el corrent col·lector establert per la condició I B = 0 μA tindrà la notació determinada per l’equació següent. (3,9).

Les condicions basades en el corrent recent establert anteriorment es podrien visualitzar a la següent figura 3.15 mitjançant les seves direccions de referència tal com es va esmentar anteriorment.

Per permetre l'amplificació amb distorsions mínimes en el mode d'emissor comú, el tall està establert pel corrent de col·lector I C = Jo Conseller delegat.

Significa la zona situada just a sota de I B = 0 μA s'ha d'evitar per garantir una sortida neta i sense distorsions de l'amplificador.

Com funcionen els circuits d’emissors comuns

En cas que vulgueu que la configuració funcioni com un commutador lògic, per exemple amb un microprocessador, la configuració presentarà un parell de punts d'interès d'interès: primer com a punt de tall i l’altre com a regió de saturació.

El límit es pot fixar idealment a I C = 0 mA per a la V especificada AIXIS voltatge.

Des del I CEO i Normalment és bastant petit per a tots els BJT de silici, el tall es podria implementar per accions de commutació quan I B = 0 μA o I C = Jo Conseller delegat

Si recordeu una configuració base comuna, el conjunt de característiques d'entrada es van establir aproximadament a través d'una línia recta equivalent que conduïa al resultat V SER = 0,7 V, per a tots els nivells d'I ÉS que era superior a 0 mA

També podem aplicar el mateix mètode per a una configuració d’emissor comú, que produirà l’equivalent aproximat tal com es mostra a la figura 3.16.

Equivalent lineal a trossos per a les característiques del díode

Figura 3.16 Equivalent lineal a trossos per a les característiques del díode de la figura 3.14b.

El resultat compleix la nostra deducció anterior o segons la qual la tensió de l’emissor base per a un BJT dins de la regió activa o l’estat ON serà de 0,7 V, i es fixarà independentment del corrent base.

Exemple pràctic resolt 3.2

Com es polaritza un amplificador d’emissor comú

3.19

Es pot establir una polarització adequada d’un amplificador d’emissor comú de la mateixa manera que es va implementar per a xarxa de base comuna .

Suposem que teníeu un transistor npn tal com s’indica a la figura 3.19a i voleu aplicar una polarització correcta per establir el BJT a la regió activa.

Per a això, hauríeu d’indicar primer l’I ÉS direcció provada per les marques de fletxa del símbol del transistor (vegeu la figura 3.19b). Després d'això, hauríeu d'establir les altres direccions actuals estrictament segons la relació jurídica actual de Kirchhoff: I C + Jo B = Jo ÉS.

Posteriorment, heu d’introduir les línies d’alimentació amb polaritats correctes que complementin les direccions de I B i jo C tal com s’indica a la figura 3.19c i, finalment, conclou el procediment.

De la mateixa manera, un BJT de pnp també es podria esbiaixar en el seu mode d'emissor comú, per això només haureu d'invertir totes les polaritats de la figura 3.19.

Aplicació típica:

Amplificador de tensió de baixa freqüència

A continuació es mostra una il·lustració estàndard de l’ús d’un circuit amplificador d’emissor comú.

Amplificador d’emissor comú npn de punta única amb degeneració d’emissor

El circuit acoblat de CA funciona com un amplificador de canvi de nivell. En aquesta situació, la caiguda de voltatge base-emissor se suposa que és d’uns 0,7 volts.

El condensador d'entrada C elimina qualsevol element de CC de l'entrada, mentre que les resistències R1 i R2 s'utilitzen per polaritzar el transistor per permetre que estigui en estat actiu durant tot el rang de l'entrada. La sortida és una replicació al revés del component de corrent altern de l'entrada que ha estat augmentada per la proporció RC / RE i moguda a través d'una mesura decidida per les 4 resistències.

A causa del fet que el RC és normalment bastant massiu, la impedància de sortida en aquest circuit podria ser realment considerable. Per minimitzar aquesta preocupació, el RC es manté tan petit com pot ser, a més l'amplificador s'acompanya d'una memòria intermèdia de voltatge, com ara un seguidor de l'emissor.

Circuits de radiofreqüència

Amplificadors d’emissors comuns de vegades també s'utilitzen a circuits de radiofreqüència , com per amplificar els senyals febles rebuts a través d'una antena. En casos com aquest, se sol substituir per la resistència de càrrega que inclou un circuit sintonitzat.

Això es pot aconseguir per restringir l'amplada de banda a una banda fina estructurada al llarg de la freqüència de funcionament desitjada.

Més al punt, a més, permet que el circuit funcioni a freqüències més grans perquè el circuit sintonitzat li permet ressonar qualsevol capacitat inter-elèctrode i de recorregut, que generalment prohibeix la resposta en freqüència. Els emissors habituals també es poden utilitzar àmpliament com a amplificadors de baix soroll.




Anterior: Descripció de la configuració de base comuna als BJT Següent: Oscil·loscopis de raigs catòdics: detalls de treball i de funcionament