Nadajnik-popychacz BJT - praca, obwody aplikacji

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





W tym poście dowiadujemy się, jak używać konfiguracji wtórnika emitera tranzystora w praktycznych obwodach elektronicznych, badamy to na kilku różnych przykładowych obwodach aplikacyjnych. Popychacz emitera jest jedną ze standardowych konfiguracji tranzystorów, która jest również nazywana konfiguracją wspólnego tranzystora kolektora.

Spróbujmy najpierw zrozumieć co to jest transisto zwolennika emitera r i dlaczego nazywa się to wspólnym obwodem tranzystora kolektorowego.



Co to jest tranzystor podążający za emiterem

W konfiguracji BJT, kiedy terminal nadajnika jest używany jako wyjście, sieć nazywana jest emiter-follower. W tej konfiguracji napięcie wyjściowe jest zawsze o jeden stopień niższe niż wejściowy sygnał podstawowy ze względu na wrodzony spadek podstawy do emitera.

Mówiąc prościej, w tego typu obwodzie tranzystorowym emiter wydaje się podążać za napięciem bazowym tranzystora w taki sposób, że sygnał wyjściowy na zacisku emitera jest zawsze równy napięciu bazowemu minus spadek przewodzenia złącza baza-emiter.



Wiemy, że normalnie, gdy emiter tranzystora (BJT) jest podłączony do szyny uziemiającej lub zerowej szyny zasilającej, podstawa zwykle wymaga około 0,6 V lub 0,7 V, aby umożliwić całkowite przełączenie urządzenia przez kolektor na emiter. Ten tryb pracy tranzystora nazywany jest trybem wspólnego emitera, a wartość 0,6 V jest określana jako wartość napięcia przewodzenia BJT. W tej najpopularniejszej formie konfiguracji obciążenie jest zawsze połączone z zaciskiem kolektora urządzenia.

Oznacza to również, że tak długo, jak napięcie bazowe BJT jest o 0,6 V wyższe niż napięcie emitera, urządzenie staje się spolaryzowane do przodu lub zostaje włączone w stan przewodzenia lub zostaje optymalnie nasycone.

Teraz, w konfiguracji tranzystora podrzędnego emitera, jak pokazano poniżej, obciążenie jest podłączone po stronie emitera tranzystora, to jest między emiterem a szyną uziemiającą.

Konfiguracja tranzystora wtórnika emitera


Kiedy tak się stanie, emiter nie jest w stanie uzyskać potencjału 0 V, a BJT nie może włączyć się przy normalnym 0,6 V.
Załóżmy, że do podstawy przyłożono 0,6 V, z powodu obciążenia emitera tranzystor dopiero zaczyna przewodzić, co nie jest wystarczające do wyzwolenia obciążenia.
Gdy napięcie bazowe jest zwiększane z 0,6 V do 1,2 V, emiter zaczyna przewodzić i pozwala 0,6 V dotrzeć do swojego emitera, teraz załóżmy, że napięcie podstawowe jest dalej zwiększane do 2 V…. To podpowiada emiterowi
napięcie do około 1,6V.
Z powyższego scenariusza dowiadujemy się, że emiter tramsistora jest zawsze 0,6 V za napięciem bazowym, co daje wrażenie, że emiter podąża za bazą, stąd nazwa.
Główne cechy konfiguracji tranzystora wtórnego emitera można zbadać, jak wyjaśniono poniżej:

  1. Napięcie emitera jest zawsze o około 0,6 V niższe niż napięcie podstawowe.
  2. Napięcie emitera można zmieniać, odpowiednio zmieniając napięcie podstawowe.
  3. Prąd emitera jest równoważny prądowi kolektora. To
    sprawia, że ​​konfiguracja jest bogata w prąd, jeśli kolektor jest bezpośrednio
    połączony z szyną zasilającą (+).
  4. Obciążenie jest mocowane między emiterem a ziemią, podstawą
    ma cechę o wysokiej impedancji, co oznacza, że ​​podstawa nie jest
    podatne na podłączenie do szyny uziemiającej przez emiter,
    nie wymaga dużej odporności, aby się zabezpieczyć i normalnie jest
    chronione przed wysokim prądem.

Jak działa obwód popychacza emitera

Wzmocnienie napięcia w obwodzie wtórnika emitera szacuje się w przybliżeniu na Av ≅ 1, co jest całkiem dobre.

W przeciwieństwie do odpowiedzi napięcia kolektora, napięcie emitera jest w fazie z wejściowym sygnałem podstawowym Vi. Oznacza to, że zarówno sygnały wejściowe, jak i wyjściowe mają tendencję do jednoczesnego replikowania dodatnich i ujemnych poziomów szczytowych.

Jak zrozumiano wcześniej, wyjście Vo wydaje się „podążać” za sygnałami wejściowymi poziomów Vi poprzez zależność w fazie, co reprezentuje jego nazwę następcę nadajnika.

Konfiguracja emiter-popychacz jest używana głównie do zastosowań związanych z dopasowywaniem impedancji, ze względu na jej wysoką impedancję na wejściu i niską impedancję na wyjściu. Wydaje się, że jest to bezpośrednie przeciwieństwo klasyki konfiguracja z ustalonym odchyleniem . Wynik obwodu jest bardzo podobny do tego uzyskanego z transformatora, w którym obciążenie jest dopasowane do impedancji źródła w celu uzyskania najwyższych poziomów transferu mocy przez sieć.

re Równoważny obwód popychacza emitera

Plik re obwód zastępczy dla powyższego schematu popychacza emitera pokazano poniżej:

Odnosząc się do obwodu re:

Dzień : Impedancję wejściową można obliczyć ze wzoru:

Więc : Impedancję wyjściową można najlepiej określić, najpierw oceniając równanie dla prądu Jeden :

Ib = Vi / Zb

a następnie pomnożenie przez (β +1), aby uzyskać Ie. Oto wynik:

To znaczy (β +1) Ib = (β +1) Vi / Zb

Podstawiając Zb daje:

To znaczy (β +1) Vi / βre + (β +1) RE

Ie = Vi / [βre + (β +1)] + RE

od (β +1) jest prawie równa b i βre / β +1 jest prawie równa βre / b = re otrzymujemy:

Teraz, jeśli zbudujemy sieć za pomocą powyższego wyprowadzonego równania, przedstawi nam następującą konfigurację:

Dlatego impedancję wyjściową można określić, ustawiając napięcie wejściowe My do zera i

Zo = RE || re

Od, RE jest zwykle znacznie większy niż re pod uwagę bierze się głównie następujące przybliżenie:

Więc tak

To daje nam wyrażenie na impedancję wyjściową obwodu wtórnika emitera.

Jak korzystać z tranzystora podrzędnego emitera w obwodzie (obwody aplikacji)

Konfiguracja wtórnika emitera daje tę zaletę, że uzyskuje się wyjście, które można sterować u podstawy tranzystora.

Dlatego można to zaimplementować w różnych zastosowaniach obwodów wymagających niestandardowego projektu z kontrolą napięcia.

Poniższe kilka przykładowych obwodów pokazuje, jak zwykle obwód wtórnika emitera może być używany w obwodach:

Prosty zmienny zasilacz:

Poniższy prosty zasilacz o dużej zmiennej mocy wykorzystuje charakterystykę wtórnika emitera iz powodzeniem realizuje zgrabny układ Zmienny zasilacz 100 V, 100 A. który może być szybko zbudowany i używany przez każdego nowego hobbysty jako poręczny mały zasilacz stołowy.

Regulowana dioda Zenera:

Zwykle dioda Zenera ma stałą wartość, której nie można zmienić ani zmienić zgodnie z potrzebą danego zastosowania obwodu.
Poniższy diagram, który w rzeczywistości jest plikiem prosty obwód ładowarki do telefonu komórkowego jest zaprojektowany przy użyciu konfiguracji obwodu wtórnika emitera. Tutaj, po prostu zmieniając wskazaną podstawową diodę Zenera za pomocą potencjometru 10K, projekt można przekształcić w skuteczny regulowany obwód diody Zenera, kolejny obwód aplikacyjny wtórnika chłodnego emitera.

Prosty regulator prędkości silnika

Podłącz szczotkowany silnik przez emiter / masę i skonfiguruj potencjometr z podstawą tranzystora, a masz prosty, ale bardzo skuteczny zakres od 0 do maksimum obwód regulatora prędkości silnika z Tobą. Projekt można zobaczyć poniżej:

Wzmacniacz mocy Hi Fi:

Zastanawiałeś się nawet, w jaki sposób wzmacniacze są w stanie odtworzyć próbkę muzyki do wersji wzmocnionej bez zakłócania przebiegu lub zawartości sygnału muzycznego? Staje się to możliwe dzięki wielu stopniom wtórnym emitera zaangażowanym w obwód wzmacniacza.

Oto proste 100-watowy obwód wzmacniacza gdzie urządzenia mocy wyjściowej można zobaczyć skonfigurowane w konstrukcji popychacza źródła, który jest odpowiednikiem mosfetu popychacza nadajnika BJT.

Prawdopodobnie może być znacznie więcej takich obwodów aplikacji śledzących emiter, właśnie wymieniłem te, które były dla mnie łatwo dostępne na tej stronie. Jeśli masz więcej informacji na ten temat, możesz podzielić się swoimi cennymi komentarzami.




Poprzedni: 10-stopniowy sekwencyjny obwód przełącznika zatrzasku Dalej: Jak połączyć wyświetlacz telefonu komórkowego z Arduino