Karaniwang Emitter Amplifier - Mga Katangian, Biasing, Nalutas na Mga Halimbawa

Ang pagsasaayos na ito ay kilala bilang configure ng karaniwang-emitter sapagkat dito ginagamit ang emitter bilang karaniwang negatibong terminal para sa signal ng input base at ang output load. Sa madaling salita, ang emitter terminal ay naging sanggunian terminal sa parehong mga yugto ng pag-input at output (nangangahulugang karaniwan sa parehong mga terminal ng base at kolektor).

Ang karaniwang emitter amplifier ay ang pinaka-karaniwang ginagamit na pagsasaayos ng transistor na makikita sa Larawan 3.13 sa ibaba para sa parehong pnp at npn transistors.

Talaga, narito ang terminal ng transistor base ay ginagamit bilang input, ang kolektor ay naka-configure bilang output, at ang emitter ay wired na karaniwan sa pareho (halimbawa, kung ang transistor ay NPN ang emitter ay maaaring sumali sa sangguniang linya ng ground), kaya nakukuha ang pangalan nito bilang karaniwang emitter. Para sa isang FET, ang analogous circuit ay tinukoy bilang karaniwang-pinagmulang amplifier.

Mga Karaniwang Katangian ng Emitter

Katulad ng karaniwang pagsasaayos ng base narito din ang dalawang saklaw ng mga katangian na naging mahalaga upang lubos na maipaliwanag ang likas na katangian ng pag-setup ng karaniwang-emitter: isa para sa input o base-emitter circuit at ang susunod para sa output o collector-emitter circuit.

Ang dalawang hanay na ito ay ipinapakita sa Larawan 3.14 sa ibaba:

Ang kasalukuyang mga direksyon ng daloy para sa emitter, kolektor at base ay ipinahiwatig ayon sa karaniwang pamantayan ng maginoo.

Bagaman, nagbago ang pagsasaayos, ang ugnayan para sa kasalukuyang daloy na naitatag sa aming nakaraang karaniwang pag-configure ng base ay nalalapat din dito nang walang anumang mga pagbabago.

Maaari itong kumatawan bilang: Ako AY = Ako C + Ako B at ako C = Ako AY .

Para sa kasalukuyan naming pagsasaayos na karaniwang-emitter, ang ipinahiwatig na mga katangian ng output ay isang graphic na representasyon ng kasalukuyang output (I C ) kumpara sa boltahe ng output (V ITO ) para sa isang napiling hanay ng mga halaga ng kasalukuyang pag-input (I B ).

Ang mga katangian ng pag-input ay maaaring makita bilang isang balangkas ng kasalukuyang pag-input (I B ) laban sa input boltahe (V MAGING ) para sa isang naibigay na hanay ng mga halaga ng boltahe ng output (V ITO )

Pagmasdan na ang mga katangian ng Larawan 3.14 ay nagpapahiwatig ng halaga ng I B sa microamperes, sa halip na milliamperes para sa IC.

Gayundin nalaman namin na ang mga curve ng I B ay hindi perpektong pahalang tulad ng mga nakamit para sa I AY sa karaniwang-batayan ng pagsasaayos, na nagpapahiwatig na ang boltahe ng kolektor-sa-emitter ay may kakayahang makaapekto sa halaga ng kasalukuyang batayan.

Ang aktibong rehiyon para sa pagsasaayos ng karaniwang-emitter ay maaaring maunawaan bilang seksyon na iyon ng kanang itaas na quadrant na nagmamay-ari ng pinakamalaking dami ng linearity, ibig sabihin, ang tiyak na lugar na iyon kung saan ang mga curve para sa I B may posibilidad na maging praktikal na tuwid at pantay na kumalat.

Sa Larawan 3.14a ang rehiyon na ito ay maaaring masaksihan sa kanang bahagi ng patayong dashing line sa V Cesate at sa kurba ng I B katumbas ng zero. Ang rehiyon sa kaliwa ng V Cesate ay kilala bilang rehiyon ng saturation.

Sa loob ng aktibong rehiyon ng isang karaniwang-emitter amplifier ang collector-base junction ay magiging reverse-bias, habang ang base-emitter junction ay magiging advance-bias.

Kung naalala mo na ito ay eksaktong kapareho ng mga kadahilanan na nagpatuloy sa aktibong rehiyon ng pag-setup ng karaniwang-batayan. Ang aktibong rehiyon ng pagsasaayos ng karaniwang-emitter ay maaaring ipatupad para sa boltahe, kasalukuyang, o power amplification.

Ang rehiyon ng cutoff para sa pag-configure ng karaniwang-emitter ay hindi lilitaw na mahusay na nailalarawan kumpara sa pagsasaayos ng karaniwang-batayan. Pansinin na sa mga katangian ng kolektor ng Larawan 3.14 ang I C ay hindi talaga tumutugma sa zero habang ako B ay zero.

Para sa pagsasaayos ng karaniwang batayan, tuwing ang kasalukuyang pag-input ay I AY nangyayari na malapit sa zero, ang kasalukuyang kolektor ay nagiging pantay lamang sa reverse saturation kasalukuyang I ANO , upang ang curve I AY = 0 at ang boltahe axis ay iisa, para sa lahat ng mga praktikal na aplikasyon.

Ang sanhi ng pagkakaiba-iba na ito sa mga katangian ng kolektor ay maaaring suriin sa mga naaangkop na pagbabago ng Eqs. (3.3) at (3.6). tulad ng ibinigay sa ibaba:

Ang pagtatasa sa tinalakay na senaryo, kung saan ang IB = 0 A, at sa pamamagitan ng pagpapalit ng isang tipikal na halaga tulad ng 0.996 para sa α, nakakamit namin ang isang kasalukuyang resulta ng kolektor tulad ng ipinahayag sa ibaba:

Kung isasaalang-alang natin ang I CBO bilang 1 μA, ang nagreresultang kasalukuyang kolektor na may I B = 0 A ay magiging 250 (1 μA) = 0.25 mA, tulad ng muling paggawa sa mga katangian ng Larawan 3.14.

Sa lahat ng aming mga talakayan sa hinaharap, ang kasalukuyang kolektor na itinatag ng kundisyong I B Ang = 0 μA ay magkakaroon ng notasyon na tinutukoy ng sumusunod na Eq. (3.9).

Ang mga kundisyon batay sa kasalukuyang itinatag sa itaas ay maaaring mailarawan sa mga sumusunod na Larawan 3.15 gamit ang mga direksyon sa sanggunian tulad ng nakabalangkas sa itaas.

Para sa pagpapagana ng amplification na may pinakamaliit na pagbaluktot sa karaniwang mode ng emitter, ang cut off ay itinatag ng kasalukuyang kolektor I C = Ako CEO.

Nangangahulugan ito ng lugar sa ilalim lamang ng I B = 0 μA dapat iwasan para masiguro ang isang malinis at isang hindi nababagabag na output mula sa amplifier.

Paano Gumagana ang Karaniwang Mga Emitter Circuits

Kung sakaling nais mong gumana ang pagsasaayos tulad ng isang switch ng lohika, halimbawa sa isang microprocessor, magpapakita ang pagsasaayos ng isang pares ng mga punto ng pagpapatakbo ng interes: una bilang cut off point, at ang isa pa bilang saturation na rehiyon.

Ang cutoff ay maaaring naitakda nang perpekto sa I C = 0 mA para sa tinukoy na V ITO Boltahe.

Dahil ang I CEO i Karaniwan nang maliit para sa lahat ng mga BJT ng silikon, ang cut off ay maaaring ipatupad para sa paglipat ng mga aksyon kapag ako B = 0 μA o I C = Ako CEO

Kung naaalala mo ang karaniwang pag-configure ng base, ang hanay ng mga katangian ng pag-input ay humigit-kumulang na itinatag sa pamamagitan ng isang tuwid na linya na katumbas na humahantong sa resulta V MAGING = 0.7 V, para sa lahat ng mga antas ng I AY na higit sa 0 mA

Maaari naming ilapat ang parehong pamamaraan para sa isang karaniwang-emitter na pagsasaayos din, na kung saan ay makagawa ng tinatayang katumbas na itinatanghal sa Larawan 3.16.

Larawan 3.16 Katumbas-linear na katumbas para sa mga katangian ng diode ng Larawan 3.14b.

Sumusunod ang resulta o ang aming dating pagbawas alinsunod sa kung saan ang batayang emitter boltahe para sa isang BJT sa loob ng aktibong rehiyon o ang ON estado ay magiging 0.7V, at maaayos ito anuman ang kasalukuyang kasalukuyang.

Nalutas ang Praktikal na Halimbawa 3.2

Paano Bias isang Karaniwang-Emitter Amplifier

Ang bias ng isang karaniwang-emitter amplifier na naaangkop ay maaaring maitaguyod sa parehong paraan tulad ng ipinatupad para sa karaniwang-base na network .

Ipagpalagay na mayroon kang isang npn transistor tulad ng ipinahiwatig sa Larawan 3.19a, at nais na ipatupad ang isang tamang pagkiling sa pamamagitan nito, upang maitaguyod ang BJT sa aktibong rehiyon.

Para sa mga ito kakailanganin mong tukuyin muna ang I AY direksyon na napatunayan ng mga marka ng arrow sa simbolo ng transistor (tingnan ang Larawan 3.19b). Pagkatapos nito, kakailanganin mong maitaguyod ang iba pang mga kasalukuyang direksyon nang mahigpit ayon sa kasalukuyang kaugnayan sa batas ni Kirchhoff: I C + Ako B = Ako AY.

Kasunod, kailangan mong ipakilala ang mga linya ng supply na may tamang polarities na umaakma sa mga direksyon ng I B at ako C tulad ng ipinahiwatig sa Larawan 3.19c, at sa wakas tapusin ang pamamaraan.

Sa katulad na paraan ang isang pnp BJT ay maaaring makiling din sa karaniwang mode ng emitter, para dito kailangan mo lamang baligtarin ang lahat ng mga polarity ng Larawan 3.19

Karaniwang Application:

Low-frequency voltage amplifier

Ang isang karaniwang paglalarawan ng paggamit ng isang karaniwang-emitter amplifier circuit ay ipinakita sa ibaba.

Ang AC-kaisa circuit gumana tulad ng isang antas-shifter amplifier. Sa sitwasyong ito,, ang pagbagsak ng boltahe na base – emitter ay dapat na nasa 0.7 volts.

Ang input capacitor C ay nagtatanggal ng anumang elemento ng DC ng input, habang ang resistors R1 at R2 ay ginagamit para sa bias ng transistor upang paganahin itong maging nasa aktibong kondisyon para sa buong saklaw ng input. Ang output ay isang baligtad na pagtitiklop ng sangkap ng AC ng input na napalakas ng ratio na RC / RE at inilipat sa pamamagitan ng isang panukalang-batas na napagpasyahan ng lahat ng 4 na resistors.

Dahil sa ang katunayan na ang RC ay karaniwang napakalaking, ang output impedance sa circuit na ito ay maaaring maging talagang malaki. Upang i-minimize ang pag-aalala na ito, ang RC ay pinananatili bilang maliit na maaari itong maging plus ang amplifier ay sinamahan ng isang boltahe buffer tulad ng isang tagasunod ng emitter.

Mga Circuits ng Frequency ng Radyo

Mga amplifier ng karaniwang-emitter ay ginagamit din minsan sa mga circuit ng dalas ng radyo , tulad ng upang palakasin ang mahinang signal na nakuha sa pamamagitan ng isang antena. Sa mga kaso tulad nito karaniwang pinalitan ito ng resistor ng pag-load na nagsasama ng isang tuned circuit.

Maaari itong magawa upang paghigpitan ang bandwidth sa ilang manipis na banda na nakabalangkas sa buong nais na dalas ng operating.

Dagdag pa sa puntong karagdagan, pinapayagan nitong gumana ang circuit sa mas malalaking dalas dahil ang tuned circuit ay nagbibigay-daan sa ito upang mag-resonate ng anumang mga capacitance na inter-electrode at run-a-way, na sa pangkalahatan ay nagbabawal ng tugon sa dalas. Ang mga karaniwang emitter ay maaari ring malawakang gamitin bilang mga low-noise amplifier.