Tranzistorius kaip stiprintuvo grandinė

Tranzistoriai yra puslaidininkiniai įtaisai, naudojami elektriniams signalams perjungti ar sustiprinti. Jie yra labai patvarūs, mažesnio dydžio ir veikia iš žemos įtampos maitinimo šaltinio. Transistorius yra trijų terminalų įtaisas:

• Pagrindas: Šis kaištis naudojamas tranzistoriaus aktyvavimui (mažiausiai 0,7 V, kad įjungtumėte tranzistorių)
• Kolektorius: srovė teka per šį terminalą
• Emiteris: srovė nuteka iš šio terminalo, paprastai prijungto prie žemės

Yra dviejų tipų tranzistoriai: NPN tranzistorius ir PNP tranzistorius. Šioje grandinėje mes naudojame NPN tranzistorių signalams, kurie parodomi naudojant osciloskopą, sustiprinti.

Kaip žinome, tranzistorius paprastai naudojamas kaip tranzistorius kaip jungiklis arba tranzistorius kaip stiprintuvas. Mes paaiškinome tranzistorių kaip jungiklį mūsų ankstesnėje instrukcijoje. Dabar, norėdami naudoti tranzistorių kaip stiprintuvą, mes parodėme grandinę ir tai veikia šioje pamokoje. Norėdami naudoti tranzistorių kaip stiprintuvą, turime tris tranzistoriaus konfigūracijas, kurios paaiškintos toliau.

Kas yra tranzistoriaus konfigūracijos?

Paprastai yra trijų tipų konfigūracijos, o jų apibūdinimas atsižvelgiant į padidėjimą yra toks:

• Bendros bazės (CB) konfigūracija: ji neturi srovės stiprinimo, bet turi įtampos padidėjimą.
• Bendra kolektoriaus (CC) konfigūracija: ji turi srovės stiprinimą, bet neturi įtampos padidėjimo.
• Bendrojo spinduolio (CE) konfigūracija: jis turi srovės stiprinimą ir įtampos padidėjimą.

Čia mes paaiškiname „Common-Emitter“ konfigūraciją, nes tai yra dažniausiai naudojama ir populiariausia konfigūracija. Norėdami sužinoti apie kitas dvi konfigūracijas, tranzistorių tipus ir jų veikimą, žiūrėkite susietą straipsnį.

„Common-Emitter“ konfigūracija

CE („Common-Emitter“) konfigūracijoje gauname išvestį iš kolektoriaus terminalo. Įvestis tiekiama į pagrindinį terminalą, o emiteris yra įprastas įėjimui ir išėjimui. Ši konfigūracija yra invertuojanti stiprintuvo grandinė. Čia, įvesties parametrai yra V _būti ir aš _B ir išvesties parametrai yra V _CE ir aš _C.

Šioje konfigūracijoje kolektoriaus ir bazinės srovės suma yra lygi spinduolio srovei.

Aš _E = I _C + I _B

Srovės stiprinimas (Beta) apibrėžiamas kolektoriaus srovės ir bazinės srovės santykiu šioje konfigūracijoje.

Dabartinis pelnas (β) = I _C / I _B

Ši konfigūracija yra dažniausiai naudojama konfigūracija tarp visų trijų, nes ji turi vidutinę įėjimo ir išėjimo impedanso vertę. Išėjimo signalo fazinis poslinkis yra 180⁰, todėl išvestis ir įvestis yra atvirkštinės viena kitai.

Komponentai, reikalingi tranzistoriaus stiprintuvo grandinei

• BC547-NPN tranzistorius
• Rezistorius (10k, 4.7k, 1.5k, 1k)
• Kondensatorius (0.1uf, 1uf, 22uf)
• Osciloskopas
• Laidų sujungimas
• Bandomoji Lenta
• 12 V maitinimas

Paprasta tranzistoriaus stiprintuvo grandinės schema

Tranzistoriaus kaip stiprintuvo veikimas

Pirmiau pateiktoje grandinės schemoje mes padarėme įtampos skirstytuvo grandinę, naudodami rezistorius R1 ir R2 atitinkamai 4,7 k ir 1,5 k. Vadinasi, įtampos skirstytuvo grandinės išėjimas naudojamas tinkamam poslinkiui įjungti tranzistorių. Tranzistoriaus bazinės gnybto įtampa, reikalinga įjungti tranzistorių, svyruoja nuo 0,7 (min.) Iki 5 V (maks.). Galite pakeisti rezistoriaus vertę, tačiau pagrindinė įėjimo įtampa neturėtų viršyti diapazono. Kai tiekiama grandinė, įtampos skirstytuvo grandinės išėjimas suteikia pakankamai įtampos tranzistoriaus poslinkiui.

Čia R4 naudojamas kaip srovės ribotuvas, o C2 naudojamas kaip apeinantis kondensatorius, o R3-C3 daro RC filtrą išėjimo signalui.

Yra trys toliau minimi tranzistoriaus regionai:

• Atjungimo sritis: kai įtampa tarp pagrindo ir spinduolio yra mažesnė nei 0,7 V, tranzistorius yra nutrauktame regione.
• Sodrumo sritis: Kai V _BC ir V _BE didėja ir abu linksta į priekį, tranzistorius yra prisotinimo srityje.
• Aktyvus regionas: kai bazinė įtampa didėja, bet V _BC (bazės į kolektorių) įtampa vis dar yra neigiama, iki šios vertės tranzistorius lieka aktyviame regione.

Tranzistorius veiks kaip stiprintuvas tik tada, kai jis veikia aktyviame regione. Čia tranzistorius veikia kaip stiprintuvas, mes naudojome bendrą spinduolio konfigūraciją.

Taigi impulsas, tiekiamas bazei, sustiprinamas ir gaunamas kondensatoriuje C3.

Dabar kyla klausimas, kaip jis sustiprinamas? Kai įėjimo impulsas eina HIGH, jis įjungia tranzistorių ir srovė pradeda tekėti iš kolektoriaus į emiterį tuo metu, o tai reiškia, kad impulsas iš kolektoriaus į emiterį taip pat gauna AUKŠTĄ tą laiką ir atvirkščiai. Taigi, tranzistorius tik imituoja įvesties impulsą (kuris yra išjungtas žemos įtampos) į išėjimo impulsą (kuris išjungtas HIGH įtampa, 12 V mūsų grandinėje).