Vysielač-sledovač BJT - pracovné, aplikačné obvody

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





V tomto príspevku sa naučíme, ako používať konfiguráciu sledovača emitora tranzistora v praktických elektronických obvodoch, študujeme to prostredníctvom niekoľkých rôznych príkladov aplikačných obvodov. Sledovač emitorov je jednou zo štandardných konfigurácií tranzistorov, ktorá sa tiež označuje ako spoločná konfigurácia kolektorových tranzistorov.

Skúsme to najskôr pochopiť čo je sledovateľ emitorov transisto ra prečo sa to nazýva obvod spoločného kolektorového tranzistora.



Čo je tranzistor sledovača vysielača

V konfigurácii BJT, keď sa ako výstup použije terminál vysielača, sa sieť nazýva sledovač vysielača. V tejto konfigurácii je výstupné napätie vždy o odtieň nižšie ako vstupný signál základne kvôli poklesu inherentnej hodnoty emitoru.

Jednoducho povedané, v tomto type tranzistorového obvodu sa zdá, že emitor sleduje základné napätie tranzistora tak, že výstup na termináli emitora je vždy rovný základnému napätiu mínus predný pokles spojenia báza-emitor.



Vieme, že normálne, keď je vysielač tranzistora (BJT) pripojený k uzemňovacej koľajnici alebo k nulovej napájacej koľajnici, základňa zvyčajne vyžaduje okolo 0,6 V alebo 0,7 V, aby umožnila úplné prepnutie zariadenia cez jeho kolektor na emitor. Tento prevádzkový režim tranzistora sa nazýva režim spoločného vysielača a hodnota 0,6 V sa nazýva hodnota dopredného napätia BJT. V tejto najpopulárnejšej forme konfigurácie sa záťaž nachádza vždy v spojení s kolektorovou svorkou zariadenia.

To tiež znamená, že pokiaľ je základné napätie BJT o 0,6 V vyššie ako napätie jeho emitora, stane sa zariadenie predpísané vpred alebo sa zapne do vedenia, alebo bude optimálne nasýtené.

Teraz je v konfigurácii tranzistora sledovača emitoru, ako je znázornené nižšie, záťaž pripojená na strane emitora tranzistora, ktorá je medzi vysielačom a uzemňovacou koľajnicou.

konfigurácia tranzistora sledovača emitoru


Keď sa to stane, vysielač nie je schopný získať potenciál 0V a BJT sa nedokáže zapnúť s bežným 0,6V.
Predpokladajme, že na jeho základňu je pripojených 0,6 V, v dôsledku zaťaženia emitora začne tranzistor iba viesť, čo nestačí na spustenie záťaže.
Keď sa základné napätie zvýši z 0,6 V na 1,2 V, začne vysielač viesť a umožní 0,6 V dosiahnuť svoj vysielač, predpokladajme, že sa základné napätie ďalej zvýši na 2 V…. Toto vyzve vysielač
napätie dosiahnuť okolo 1,6V.
Z vyššie uvedeného scenára zistíme, že emitor tramsistora je vždy 0,6 V za základným napätím, čo vyvoláva dojem, že emitor sleduje základňu, a teda aj jej názov.
Hlavné vlastnosti konfigurácie tranzistora emitora a sledovača je možné študovať, ako je vysvetlené nižšie:

  1. Napätie vysielača je vždy o 0,6 V nižšie ako základné napätie.
  2. Napätie emitora sa môže meniť príslušnou zmenou základného napätia.
  3. Emitorový prúd je ekvivalentný s kolektorovým prúdom. Toto
    urobí konfiguráciu bohatou na prúd, ak je kolektor priamo
    spojené s napájacou (+) koľajnicou.
  4. Zaťaženie je pripevnené medzi vysielačom a zemou, základňou
    sa pripisuje vysokej impedancii, čo znamená, že základňa nie je
    zraniteľné pri pripojení k pozemnej koľajnici cez vysielač,
    nevyžaduje vysokú odolnosť, aby sa zabezpečil, a je normálne
    chránené pred vysokým prúdom.

Ako funguje obvod sledovača vysielača

Zisk napätia v obvode sledovača emitorov sa odhaduje na Av ≅ 1, čo je celkom dobré.

Na rozdiel od odozvy napätia kolektora je napätie emitora vo fáze so vstupným základným signálom Vi. To znamená, že vstupné aj výstupné signály majú tendenciu replikovať svoje pozitívne a negatívne vrcholové hladiny súčasne.

Ako už bolo skôr pochopené, zdá sa, že výstup Vo „sleduje“ úrovne vstupných signálov Vi prostredníctvom vzťahu medzi fázami, čo predstavuje sledovač jeho názvu.

Konfigurácia vysielača a sledovača sa používa hlavne na aplikácie na prispôsobenie impedancie kvôli vysokej impedančnej charakteristike na vstupe a nízkej impedancii na výstupe. Zdá sa, že to je priamym opakom klasiky konfigurácia s pevným skreslením . Výsledok obvodu je dosť podobný výsledku, ktorý sa získa z transformátora, v ktorom je zaťaženie prispôsobené impedancii zdroja na dosiahnutie najvyšších úrovní prenosu energie cez sieť.

re Ekvivalentný obvod sledovača vysielača

The re ekvivalentný obvod pre vyššie uvedený diagram sledovača emitorov je uvedený nižšie:

S odkazom na obvod re:

Deň : Vstupnú impedanciu možno vypočítať pomocou vzorca:

Takže : Výstupnú impedanciu je možné najlepšie definovať najskôr vyhodnotením rovnice pre prúd Jeden :

Ib = Vi / Zb

a následne vynásobením (β +1), aby sme dostali Ie. Výsledok:

Ie = (β +1) Ib = (β +1) Vi / Zb

Nahradenie Zb dáva:

Ie = (β +1) Vi / βre + (β +1) RE

Tj = Vi / [βre + (β +1)] + RE

odkedy (β +1) sa takmer rovná b a βre / p +1 sa takmer rovná βre / b = re dostaneme:

Ak teraz budujeme sieť pomocou vyššie odvodenej rovnice, predstavuje nás táto konfigurácia:

Preto je možné určiť výstupnú impedanciu nastavením vstupného napätia My na nulu a

Zo = RE || re

Pretože, RE je zvyčajne oveľa väčší ako re , väčšinou sa berie do úvahy táto aproximácia:

Takže

To nám dáva výraz pre výstupnú impedanciu obvodu sledovača emitora.

Ako používať tranzistor sledovača vysielača v obvode (aplikačné obvody)

Konfigurácia sledovača vysielača vám dáva výhodu získania výstupu, ktorý sa stane ovládateľným na báze tranzistora.

Toto je preto možné implementovať do rôznych obvodových aplikácií vyžadujúcich prispôsobený design s riadeným napätím.

Nasledujúcich niekoľko príkladov obvodov ukazuje, ako typicky je možné v obvodoch použiť obvod sledovača emitorov:

Jednoduchý variabilný zdroj napájania:

Nasledujúci jednoduchý vysoko variabilný zdroj napájania využíva charakteristiku sledovača emitora a úspešne implementuje elegantný zdroj 100V, variabilný napájací zdroj 100 amp ktoré môže každý nový fanda rýchlo zostaviť a použiť ako šikovný malý zdroj napájania z lavičky.

Nastaviteľná Zenerova dióda:

Zenerova dióda má zvyčajne pevnú hodnotu, ktorú nemožno zmeniť alebo zmeniť podľa potreby danej aplikácie obvodu.
Nasledujúca schéma, ktorá je v skutočnosti a jednoduchý obvod nabíjačky mobilných telefónov je navrhnutý pomocou konfigurácie obvodu sledovača emitorov. Tu, jednoducho zmenou indikovanej základnej zenerovej diódy s 10K bankou, je možné prevedenie zmeniť na efektívny nastaviteľný obvod zenerovej diódy, ďalší aplikačný obvod sledovača studeného emitoru.

Jednoduchý regulátor otáčok motora

Pripojte kartáčovaný motor cez vysielač / zem a nakonfigurujte potenciometer so základňou tranzistora. Máte jednoduchý, ale veľmi efektívny rozsah 0 až maximum. obvod regulátora otáčok motora s tebou. Dizajn je uvedený nižšie:

Hi Fi koncový zosilňovač:

Aj vás zaujímalo, ako sú zosilňovače schopné replikovať ukážkovú hudbu do zosilnenej verzie bez toho, aby narušili priebeh alebo obsah hudobného signálu? To je možné vďaka mnohým stupňom sledovača emitora zapojeným do zosilňovacieho obvodu.

Tu je jednoduché 100 wattový obvod zosilňovača kde je možné výstupné napájacie zariadenia vidieť nakonfigurované v dizajne sledovača zdrojov, ktorý je ekvivalentom mosfetu sledovača emitorov BJT.

Takýchto obvodov emitorových sledovačov môže byť pravdepodobne oveľa viac, práve som vymenoval tie, ktoré mi boli ľahko prístupné z tejto webovej stránky. Ak máte k tomu ďalšie informácie, neváhajte a zdieľajte ich prostredníctvom svojich cenných komentárov.




Dvojica: 10-stupňový obvod sekvenčného blokovania spínača Ďalej: Ako prepojiť displej mobilného telefónu s Arduinom