BJT Emitter-Follower - Làm việc, Mạch ứng dụng

Trong bài này, chúng ta học cách sử dụng cấu hình nối tiếp bộ phát bóng bán dẫn trong các mạch điện tử thực tế, chúng ta nghiên cứu điều này thông qua một vài mạch ứng dụng ví dụ khác nhau. Một bộ theo emitter là một trong những cấu hình bóng bán dẫn tiêu chuẩn còn được gọi là cấu hình bóng bán dẫn cực thu chung.

Hãy cố gắng hiểu trước transisto người theo dõi emitter là gì và tại sao nó được gọi là mạch bán dẫn thu nhiệt chung.

Transistor theo máy phát là gì

Trong cấu hình BJT khi cực phát được sử dụng làm đầu ra, mạng được gọi là bộ theo emitter. Trong cấu hình này, điện áp đầu ra luôn luôn thấp hơn tín hiệu cơ sở đầu vào do giảm cơ sở vốn có để phát.

Nói một cách dễ hiểu, trong loại mạch bóng bán dẫn này, bộ phát dường như tuân theo điện áp cơ bản của bóng bán dẫn sao cho đầu ra tại cực phát luôn bằng điện áp cơ bản trừ đi độ sụt giảm phía trước của điểm nối cực phát gốc.

Chúng ta biết rằng thông thường khi bộ phát của bóng bán dẫn (BJT) được kết nối với đường sắt nối đất hoặc đường ray cung cấp 0, đế thường yêu cầu khoảng 0,6V hoặc 0,7 V để cho phép chuyển đổi hoàn toàn thiết bị qua bộ thu của nó sang bộ phát. Chế độ hoạt động này của bóng bán dẫn được gọi là chế độ phát chung, và giá trị 0,6V được gọi là giá trị điện áp chuyển tiếp của BJT. Trong dạng cấu hình phổ biến nhất này, tải luôn được tìm thấy được kết nối với đầu cực thu của thiết bị.

Điều này cũng có nghĩa là miễn là điện áp cơ bản của BJT cao hơn 0,6V so với điện áp phát của nó, thiết bị sẽ trở thành phân cực thuận hoặc được BẬT thành dẫn, hoặc bão hòa tối ưu.

Bây giờ, trong cấu hình bóng bán dẫn theo bộ phát như hình dưới đây, tải được kết nối ở phía cực phát của bóng bán dẫn, tức là giữa bộ phát và thanh nối đất.

Khi điều này xảy ra, bộ phát không thể thu được điện thế 0V và BJT không thể BẬT với điện thế 0,6V thông thường.
Giả sử một 0,6V được áp dụng cho cơ sở của nó, do tải phát, bóng bán dẫn chỉ bắt đầu dẫn điện mà không đủ để kích hoạt tải.
Khi điện áp cơ bản tăng từ 0,6V lên 1,2V, bộ phát bắt đầu dẫn điện và cho phép 0,6V tiếp cận bộ phát của nó, bây giờ giả sử điện áp cơ bản được tăng thêm lên 2V…. Điều này sẽ nhắc bộ phát
điện áp để đạt khoảng 1,6V.
Từ tình huống trên, chúng ta thấy rằng cực phát của tramsistor luôn thấp hơn 0,6V so với điện áp cơ bản và điều này tạo ấn tượng rằng bộ phát đang đi theo đế, do đó có tên.
Các tính năng chính của cấu hình bóng bán dẫn theo bộ phát có thể được nghiên cứu như được giải thích dưới đây:

1. Điện áp phát luôn thấp hơn điện áp gốc khoảng 0,6V.
2. Điện áp phát có thể thay đổi bằng cách thay đổi điện áp cơ bản cho phù hợp.
3. Dòng phát tương đương với dòng thu. Điều này
   làm cho cấu hình giàu dòng điện nếu bộ thu trực tiếp
   kết nối với đường ray cung cấp (+).
4. Tải được gắn giữa bộ phát và mặt đất, đế
   được quy cho một tính năng trở kháng cao, có nghĩa là cơ sở không
   dễ bị kết nối với đường sắt nối đất thông qua bộ phát,
   không yêu cầu sức đề kháng cao để tự bảo vệ, và thường
   được bảo vệ khỏi dòng điện cao.

Cách hoạt động của mạch người theo dõi Emitter

Mức tăng điện áp trong mạch theo bộ phát được ước tính là Av 1, khá tốt.

Ngược lại với đáp ứng điện áp bộ thu, điện áp bộ phát cùng pha với tín hiệu cơ sở đầu vào Vi. Có nghĩa là cả tín hiệu đầu vào và tín hiệu đầu ra đều có xu hướng sao chép đồng thời các mức đỉnh âm và dương của chúng.

Như đã hiểu trước đó, đầu ra Vo dường như 'theo sau' các mức tín hiệu đầu vào Vi, thông qua mối quan hệ trong pha, và điều này đại diện cho người theo dõi bộ phát tên của nó.

Cấu hình bộ theo emitter chủ yếu được sử dụng cho các ứng dụng kết hợp trở kháng, do đặc tính trở kháng cao ở đầu vào và trở kháng thấp ở đầu ra. Điều này dường như đối lập trực tiếp với cổ điển cấu hình thiên vị cố định . Kết quả của mạch khá giống với kết quả thu được từ máy biến áp, trong đó tải được phù hợp với trở kháng nguồn để đạt được mức truyền công suất cao nhất qua mạng.

lại Mạch tương đương của người theo dõi phát

Các lại mạch tương đương cho sơ đồ theo bộ phát trên được hiển thị dưới đây:

Đề cập đến mạch lại:

ngày : Trở kháng đầu vào có thể được tính bằng công thức:

Vì thế : Trở kháng đầu ra có thể được xác định tốt nhất bằng cách đánh giá phương trình đầu tiên cho dòng điện Một :

Ib = Vi / Zb

và sau đó nhân với (β +1) để nhận được Ie. Đây là kết quả:

Tức là = (β +1) Ib = (β +1) Vi / Zb

Thay thế cho Zb mang lại:

Tức là = (β +1) Vi / βre + (β +1) RE

Tức là = Vi / [βre + (β +1)] + RE

từ (β +1) gần bằng b và βre / β +1 gần bằng βre / b = lại chúng tôi nhận được:

Bây giờ, nếu chúng ta xây dựng một mạng bằng phương trình suy ra ở trên, hãy trình bày với chúng ta cấu hình sau:

Do đó, trở kháng đầu ra có thể được xác định bằng cách đặt điện áp đầu vào Chúng tôi bằng 0 và

Zo = RE || lại

Từ, RE thường lớn hơn nhiều so với lại , giá trị gần đúng sau đây chủ yếu được tính đến:

Vì vậy, tôi đang

Điều này cho chúng ta biểu thức cho trở kháng đầu ra của mạch theo bộ phát.

Cách sử dụng bóng bán dẫn theo công nghệ phát điện trong mạch (Mạch ứng dụng)

Một cấu hình theo bộ phát sẽ mang lại cho bạn lợi thế khi có được một đầu ra có thể điều khiển được ở chân của bóng bán dẫn.

Và do đó điều này có thể được thực hiện trong các ứng dụng mạch khác nhau yêu cầu thiết kế điều khiển điện áp tùy chỉnh.

Một số mạch ví dụ sau đây cho thấy cách thông thường một mạch theo bộ phát có thể được sử dụng trong các mạch:

Nguồn điện biến đổi đơn giản:

Nguồn cung cấp năng lượng biến đổi cao đơn giản sau đây khai thác đặc tính theo bộ phát và thực hiện thành công Nguồn điện 100V, 100 amp biến đổi có thể được chế tạo và sử dụng bởi bất kỳ người mới chơi nào một cách nhanh chóng như một thiết bị cung cấp điện cho băng ghế nhỏ tiện dụng.

Diode Zener có thể điều chỉnh:

Thông thường, một diode zener đi kèm với một giá trị cố định không thể thay đổi hoặc thay đổi theo nhu cầu ứng dụng mạch nhất định.
Sơ đồ sau đây thực sự là một mạch sạc điện thoại di động đơn giản được thiết kế bằng cách sử dụng cấu hình mạch theo emitter. Ở đây, chỉ cần thay đổi diode zener cơ bản được chỉ định bằng nồi 10K, thiết kế có thể được chuyển đổi thành một mạch diode zener có thể điều chỉnh hiệu quả, một mạch ứng dụng theo bộ phát mát khác.

Bộ điều khiển tốc độ động cơ đơn giản

Kết nối một động cơ chải qua bộ phát / đất và định cấu hình một chiết áp với đế của bóng bán dẫn, và bạn có một dải từ 0 đến tối đa đơn giản nhưng rất hiệu quả mạch điều khiển tốc độ động cơ với bạn. Thiết kế có thể được nhìn thấy dưới đây:

Bộ khuếch đại công suất Hi Fi:

Thậm chí còn tự hỏi làm thế nào mà các bộ khuếch đại có thể tái tạo một bản nhạc mẫu thành một bản khuếch đại mà không làm ảnh hưởng đến dạng sóng hoặc nội dung của tín hiệu âm nhạc? Điều đó trở nên khả thi do có nhiều giai đoạn theo bộ phát liên quan đến mạch khuếch đại.

Đây là một đơn giản Mạch khuếch đại 100 watt nơi có thể nhìn thấy các thiết bị công suất đầu ra được cấu hình trong thiết kế bộ theo nguồn tương đương với mosfet của bộ theo bộ phát BJT.

Có thể có nhiều mạch ứng dụng theo dõi emitter khác như vậy, tôi chỉ nêu tên những mạch mà tôi có thể dễ dàng truy cập từ trang web này, nếu bạn có thêm thông tin về điều này, vui lòng chia sẻ thông qua các ý kiến ​​quý giá của bạn.