Penguat emitor umum dulu skema dasar semua perangkat penguat.

Pada artikel terakhir, kami berbicara tentang rangkaian bias transistor yang paling sederhana. Sirkuit ini (gambar di bawah) bergantung pada, dan pada gilirannya, bergantung pada suhu, yang tidak baik. Akibatnya, distorsi sinyal yang diperkuat dapat muncul pada keluaran rangkaian.

Untuk mencegah hal ini terjadi, beberapa lagi ditambahkan ke rangkaian ini dan hasilnya adalah rangkaian dengan 4 resistor:

Sebut saja resistor antara basis dan emitor R menjadi, dan resistor yang terhubung ke emitor akan dipanggil R eh. Sekarang, tentu saja, pertanyaan utama: "Mengapa mereka dibutuhkan dalam skema?"

Mari kita mulai dengan mungkin R eh.

Seperti yang Anda ingat, itu tidak ada dalam skema sebelumnya. Jadi mari kita asumsikan itu di sepanjang rantai + Upit—-> R ke ——> kolektor—> emitor—> R e —-> ground berlari listrik, dengan kekuatan beberapa miliamp (jika Anda tidak memperhitungkan arus basis kecil, karena Saya e \u003d saya k + saya b) Secara kasar, kami mendapatkan rantai berikut:

Oleh karena itu, beberapa tegangan akan turun pada setiap resistor. Nilainya akan tergantung pada kekuatan arus dalam rangkaian, serta nilai resistor itu sendiri.

Mari kita sederhanakan diagramnya sedikit:

R ke adalah resistansi pertemuan kolektor-emitor. Seperti yang Anda ketahui, ini terutama tergantung pada arus basis.

Hasilnya, kami mendapatkan pembagi tegangan sederhana, di mana

Kami sudah melihatnya di emitor TIDAK AKAN tegangan ke nol Volt, seperti di sirkuit sebelumnya. Tegangan melintasi emitor sudah sama dengan penurunan tegangan melintasi resistor Ulang.

Apa jatuh tegangan di Ulang? Kami mengingat hukum Ohm dan menghitung:

Seperti yang dapat kita lihat dari rumus, tegangan pada emitor akan sama dengan hasil kali arus dalam rangkaian dan nilai resistansi resistor. Ulang. Ini tampaknya telah diselesaikan. Mengapa semua omong kosong ini, kami akan menganalisis sedikit lebih rendah.

Apa fungsi resistor? R b Dan R menjadi?

Kedua resistor inilah yang lagi-lagi merupakan pembagi tegangan sederhana. Mereka menetapkan tegangan tertentu ke pangkalan, yang akan berubah jika hanya itu + Upit, yang sangat langka. Dalam kasus lain, tegangan pada pangkalan akan mati.

Kembali ke Ulang.

Ternyata dia yang paling banyak melakukannya peran utama dalam skema ini.

Misalkan karena pemanasan transistor, arus di sirkuit ini mulai meningkat.

Sekarang mari kita lihat langkah demi langkah apa yang terjadi setelah itu.

a) jika arus dalam rangkaian ini meningkat, maka penurunan tegangan pada resistor juga meningkat Ulang.

b) penurunan tegangan pada resistor Ulang adalah tegangan melintasi emitor Kamu eh. Oleh karena itu, karena peningkatan arus di sirkuit Kamu eh itu mendapat lebih banyak.

c) di pangkalan kami tegangan tetap U b, dibentuk oleh pembagi resistor R b Dan R menjadi

d) tegangan antara basis emitor dihitung dengan rumus U be \u003d U b - U e. Karena itu, Kamu bae akan lebih kecil karena Kamu eh meningkat karena peningkatan kekuatan arus, yang meningkat karena pemanasan transistor.

e) Waktu Kamu bae menurun, maka kekuatan saat ini saya b melewati basis-emitor juga menurun.

f) Kurangi dari rumus di bawah ini saya untuk

Saya ke \u003d β x I b

Oleh karena itu, ketika arus basis berkurang, arus kolektor juga berkurang ;-) Mode operasi rangkaian kembali ke keadaan semula. Hasilnya, kami mendapat sirkuit dengan negatif masukan, di mana resistor bertindak R eh. Ke depan, saya akan mengatakan itu TENTANG negatif TENTANG persaudaraan DENGAN dasi (OOS) menstabilkan sirkuit, dan positif, sebaliknya, menyebabkan kekacauan total, tetapi terkadang juga digunakan dalam elektronik.

Perhitungan tahap penguatan

1) Pertama-tama, kami menemukan dari lembar data disipasi daya maksimum yang diizinkan yang dapat dihamburkan oleh transistor dengan sendirinya lingkungan. Untuk transistor saya, nilainya 150 miliwatt. Kami tidak akan memeras semua jus dari transistor kami, jadi kami mengurangi disipasi daya kami dengan mengalikan dengan faktor 0,8:

P ras \u003d 150x0,8 \u003d 120 miliwatt.

2) Tentukan tegangan melintasi U ke. Itu harus setengah tegangan. Upit.

U ke \u003d Upit / 2 \u003d 12/2 \u003d 6 Volt.

3) Tentukan arus kolektor:

I k \u003d P ras / U ke \u003d 120 × 10 -3 / 6 \u003d 20 miliampere.

4) Karena setengah tegangan telah turun melintasi kolektor-emitor U ke, maka separuh lainnya harus jatuh pada resistor. Dalam kasus kami, 6 volt jatuh melintasi resistor R ke Dan Ulang. Artinya, kita mendapatkan:

R ke + R e \u003d (Upit / 2) / I ke \u003d 6 / 20x10 -3 \u003d 300 Ohm.

R ke + R e \u003d 300, A R ke \u003d 10R e, Karena K U \u003d R to / R e dan kami mengambil KU=10 ,

lalu kita buat persamaan kecil:

10R e + R e \u003d 300

11R e = 300

R e \u003d 300 / 11 \u003d 27 Ohm

R k \u003d 27x10 \u003d 270 Ohm

5) Tentukan arus basis saya mendasarkan dari rumus:

Kami mengukur koefisien beta pada contoh sebelumnya. Kami mendapatkannya sekitar 140.

Cara,

I b \u003d I k / β \u003d 20x10 -3 / 140 \u003d 0,14 miliampere

6) Arus pembagi tegangan saya kasus dibentuk oleh resistor R b Dan R menjadi, pada dasarnya memilih sehingga 10 kali lebih banyak dari arus basis saya b:

Saya kasing \u003d 10I b \u003d 10x0,14 \u003d 1,4 miliampere.

7) Temukan tegangan pada emitor sesuai dengan rumus:

U e \u003d I ke R e \u003d 20x10 -3 x 27 \u003d 0,54 Volt

8) Tentukan tegangan di pangkalan:

U b \u003d U be + U eh

Mari kita ambil penurunan tegangan rata-rata melintasi basis-emitor U menjadi \u003d 0,66 Volt. Seperti yang Anda ingat, ini adalah penurunan tegangan pada sambungan P-N.

Karena itu, U b \u003d 0,66 + 0,54 \u003d 1,2 Volt. Tegangan inilah yang sekarang akan berada di pangkalan kami.

9) Nah, sekarang dengan mengetahui tegangan pada basis (sama dengan 1,2 Volt), kita dapat menghitung sendiri nilai resistornya.

Untuk kenyamanan perhitungan, saya lampirkan diagram kaskade:

Nah, dari sini kita perlu mencari nilai resistornya. Dari rumus hukum Ohm, kami menghitung nilai masing-masing resistor.

Untuk kenyamanan, mari kita jatuhkan tegangan R b ditelepon U 1, dan tegangan turun R menjadi akan U 2.

Menggunakan hukum Ohm, kami menemukan nilai resistansi masing-masing resistor.

R b \u003d U 1 / I urusan \u003d 10,8 / 1,4x10 -3 \u003d 7,7 KiloOhm. Kami ambil dari baris terdekat 8,2 KiloOhm

R be \u003d U 2 / I div \u003d 1.2 / 1.4x10 -3 \u003d 860 Ohm. Kami ambil dari angka 820 ohm.

Akibatnya, kita akan memiliki denominasi berikut pada diagram:

Memeriksa pengoperasian sirkuit di perangkat keras

Anda tidak akan bosan dengan satu teori dan perhitungan, jadi kami menyusun skema dalam kehidupan nyata dan memeriksanya dalam praktik. Saya mendapat skema ini:

Jadi, saya mengambil milik saya dan berpegang teguh pada input dan output sirkuit dengan probe. Bentuk gelombang merah adalah sinyal input, bentuk gelombang kuning adalah sinyal output sinyal yang diperkuat.

Pertama-tama, saya serahkan sinyal sinusoidal menggunakan generator frekuensi China Anda:

Seperti yang Anda lihat, sinyal diperkuat hampir 10 kali lipat, seperti yang diharapkan, karena penguatan kami adalah 10. Seperti yang saya katakan, sinyal yang diperkuat di sirkuit OE berada dalam antiphase, yaitu digeser 180 derajat.

Mari berikan sinyal segitiga lain:

Tampaknya berdengung. Jika Anda melihat lebih dekat, ada sedikit distorsi. Non-linearitas dari karakteristik input transistor membuat dirinya terasa.

Jika kita mengingat osilogram dari rangkaian dengan dua resistor

maka Anda dapat melihat perbedaan yang signifikan dalam amplifikasi sinyal segitiga

Kesimpulan

Sirkuit OE selama puncak popularitas transistor bipolar digunakan sebagai yang paling populer. Dan ada penjelasan untuk ini:

Pertama, rangkaian ini memperkuat arus dan tegangan, dan karenanya menjadi daya, sejak itu P=UI.

Kedua, impedansi inputnya jauh lebih besar daripada impedansi outputnya, menjadikan rangkaian ini beban daya rendah yang sangat baik dan sumber sinyal yang sangat baik untuk beban berikutnya.

Nah, sekarang beberapa kontra:

1) Rangkaian menarik sejumlah kecil arus saat dalam mode siaga. Ini berarti tidak masuk akal untuk memberinya makan dari baterai untuk waktu yang lama.

2) sudah usang di zaman mikroelektronika kita. Untuk merakit amplifier, lebih mudah membeli sirkuit mikro yang sudah jadi dan membuatnya berdasarkan

Pertimbangkan rangkaian switching transistor dengan emitor umum.
- nama itu sendiri diberikan inklusi sudah berbicara tentang spesifikasi skema ini. Emitor umum, dan dalam krasi itu adalah OE, menyiratkan fakta bahwa input dari sirkuit ini dan outputnya memiliki emitor yang sama.
Pertimbangkan skema:

pada rangkaian ini kita melihat dua catu daya, 1,5 volt pertama digunakan sebagai sinyal input untuk transistor dan seluruh rangkaian. Catu daya kedua adalah 4,5 volt, perannya adalah untuk menyalakan transistor, dan seluruh rangkaian. Elemen rangkaian Rn adalah beban transistor atau, lebih sederhananya, konsumen.
Sekarang mari kita telusuri operasi rangkaian ini: catu daya 1,5 volt berfungsi sebagai sinyal input untuk transistor, memasuki basis transistor, membukanya. Jika kita mempertimbangkan siklus penuh lewatnya arus basis, akan seperti ini: arus mengalir dari plus ke minus, yaitu berdasarkan sumber daya 1,5 volt, yaitu dari terminal +, arus melewati emitor umum melewati basis dan menutup sirkuitnya di terminal - baterai 1,5 volt. Pada saat arus melewati basis, transistor terbuka, dengan demikian transistor memungkinkan sumber daya kedua 4,5 volt untuk menyalakan Rn. mari kita lihat aliran arus dari catu daya 4,5 volt kedua. Ketika transistor dibuka oleh arus input basis, arus mengalir melalui emitor transistor dari sumber daya 4,5 volt dan keluar dari kolektor langsung ke beban Rн.
Memperoleh sama dengan rasio arus kolektor ke arus basis dan biasanya dapat mencapai puluhan hingga beberapa ratus. Transistor yang terhubung menurut rangkaian emitor umum secara teoritis dapat memberikan penguatan sinyal maksimum dalam hal daya, relatif terhadap opsi lain untuk menyalakan transistor.
Sekarang pertimbangkan rangkaian untuk menyalakan transistor dengan kolektor umum:


Dalam diagram ini, kita melihat bahwa ada kolektor bersama pada input dan output transistor. Oleh karena itu, rangkaian ini disebut dengan common collector OK.
Mari kita pertimbangkan pekerjaannya: seperti pada rangkaian sebelumnya, sinyal input tiba di pangkalan (dalam kasus kami, ini adalah arus basis) membuka transistor. Ketika transistor dibuka, arus dari baterai 4,5 V melewati terminal baterai + melalui beban Rn, memasuki emitor transistor, melewati kolektor dan mengakhiri lingkarannya. Input kaskade dengan inklusi ini OK resistensi yang tinggi, biasanya dari sepersepuluh megaohm hingga beberapa megaohm karena fakta bahwa sambungan kolektor transistor terkunci. Sebaliknya, impedansi keluaran kaskade kecil, yang memungkinkan penggunaan kaskade tersebut untuk mencocokkan kaskade sebelumnya dengan beban. Kaskade dengan transistor yang terhubung sesuai dengan rangkaian kolektor umum tidak memperkuat tegangan, tetapi memperkuat arus (biasanya 10 ... 100 kali). Kami akan kembali ke perincian ini di artikel berikut, karena tidak mungkin untuk membahas semuanya dan semua orang sekaligus.
Pertimbangkan rangkaian switching transistor dengan dasar umum.


Nama OB sudah banyak memberi tahu kita sekarang - artinya dengan menyalakan transistor, basis umum mengenai input dan output transistor.
Di sirkuit ini, sinyal input diterapkan antara basis dan emitor - baterai dengan nilai nominal 1,5 V melayani kita, arus melewati siklusnya dari plus melalui emitor transistor di sepanjang basisnya, sehingga membuka transistor untuk lewatnya tegangan dari kolektor ke beban Rn. impedansi masukan kaskade kecil dan biasanya berkisar dari satuan hingga ratusan ohm, yang dikaitkan dengan kerugian dari pengaktifan transistor yang dijelaskan. Selain itu, untuk pengoperasian kaskade dengan transistor yang terhubung sesuai dengan rangkaian basis umum, diperlukan dua catu daya terpisah, dan penguatan arus kaskade kurang dari satu. Gain tegangan kaskade sering mencapai puluhan hingga beberapa ratus kali lipat.
Di sini kami mempertimbangkan tiga rangkaian switching transistor, untuk memperluas pengetahuan saya dapat menambahkan yang berikut:
Semakin tinggi frekuensi sinyal pada input tahap transistor, semakin rendah penguatan arus.
Persimpangan kolektor transistor memiliki resistansi tinggi. Peningkatan frekuensi menyebabkan penurunan kapasitansi reaktif dari persimpangan kolektor, yang menyebabkan shunting yang signifikan dan penurunan sifat amplifikasi kaskade.

Sirkuit untuk menyalakan transistor bipolar dengan emitor umum ditunjukkan pada gambar. 6.13:

Dalam transistor yang terhubung menurut rangkaian emitor umum, ada amplifikasi tidak hanya pada tegangan, tetapi juga pada arus. Parameter input untuk rangkaian emitor bersama akan menjadi arus basis SAYA B, dan tegangan pada basis relatif terhadap emitor AS BE, dan karakteristik keluarannya adalah arus kolektor SAYA KE dan tegangan kolektor AS EC. Untuk tegangan apa pun:

Ciri khas mode operasi dengan OE adalah polaritas tegangan bias yang sama pada input (basis) dan output (kolektor): potensi negatif dalam kasus pnp-transistor dan positif dalam kasus npn-transistor. Dalam hal ini, persimpangan basis-emitor digeser ke arah ke depan, dan transisi basis-kolektor berlawanan arah.

Sebelumnya, ketika menganalisis transistor bipolar dalam rangkaian basis umum, hubungan antara arus kolektor dan arus emitor diperoleh dalam bentuk berikut:
. Dalam rangkaian emitor umum untuk pnp-transistor (menurut hukum pertama Kirchhoff) (6.1):
, dari sini kita dapatkan:

Koefisien α/(1-α) ditelepon gain arus dari transistor bipolar dalam rangkaian dengan emitor umum . Kami menunjukkan koefisien ini dengan tanda β , Jadi:

Koefisien transfer arus untuk transistor emitor bersama β menunjukkan berapa kali arus kolektor berubah SAYA K ketika arus basis berubah SAYA B. Karena nilai koefisien transfer α dekat dengan kesatuan ( α <1), то из уравнения (6.38) следует, что коэффициент усиления β akan secara signifikan lebih besar dari kesatuan β >> 1). Dengan nilai koefisien transfer α \u003d 0,98 ÷ 0,99 faktor amplifikasi arus basis akan berada dalam kisaran β =50 ÷ 100.

6.2.1 Karakteristik arus-tegangan statis dari transistor yang terhubung dalam rangkaian emitor bersama

Pertimbangkan CVC pnp-transistor dalam mode OE (Gbr. 6.13, 6.14).

Pada AS EC =0
. Dengan meningkatnya tegangan AS MENJADI konsentrasi di persimpangan EB meningkat (Gbr. 6.15, a), gradien konsentrasi lubang yang disuntikkan meningkat, arus difusi lubang, seperti pada bias maju hal-transisi, tumbuh secara eksponensial (t. A) dan berbeda dari arus emitor hanya dalam skala (6.36) .

Dengan tegangan balik pada kolektor dan tegangan tetap pada EP | AS MENJADI| (Gbr. 6.15, b) konsentrasi lubang di pangkalan dekat emitor juga akan konstan. Meningkatkan tegangan AS EC akan disertai dengan perluasan SCR dari persimpangan kolektor dan penurunan lebar alas (efek Earley) dan, akibatnya, penurunan jumlah lubang di alas.

Dalam hal ini, gradien konsentrasi lubang di alas akan meningkat, yang menyebabkan penurunan konsentrasi lebih lanjut. Oleh karena itu, jumlah rekombinasi elektron dan lubang di pangkalan per satuan waktu berkurang (koefisien transfer meningkat ). Karena elektron untuk rekombinasi datang keluaran dasar, arus basis berkurang dan karakteristik input I–V digeser ke bawah.

Pada AS MENJADI=0 dan tegangan kolektor negatif ( AS kb << 0) arus melalui persimpangan emitor adalah nol, di basis transistor konsentrasi lubang kurang dari kesetimbangan, karena untuk CP konsentrasi ini nol, dan untuk EP nilainya ditentukan oleh nilai kesetimbangan. Arus lubang yang diekstraksi dari kolektor mengalir melalui persimpangan kolektor SAYA EC 0 .

Di pangkalan, seperti di hal-transisi dengan bias terbalik, proses pembangkitan termal akan menang atas proses rekombinasi. Elektron yang dihasilkan meninggalkan basis melalui terminal basis, yang berarti ada arus listrik yang diarahkan ke basis transistor (hal. B). Ini modusnya memotong, itu ditandai dengan perubahan arah arus basis.

VAC keluaran.

DI DALAM aktif modus (| AS EC |> |AS MENJADI |>0 ) fluks lubang yang diinjeksikan oleh emitor  P diekstraksi oleh persimpangan kolektor dengan cara yang sama seperti pada mode OB, dengan koefisien
. Bagian dari lubang (1-α) P bergabung kembali di pangkalan dengan elektron yang berasal dari kontak ohmik pangkalan.

Saat arus basis meningkat, muatan elektron negatif mengurangi penghalang potensial dari persimpangan emitor, menyebabkan injeksi lubang tambahan di basis.

Mari kita menganalisis mengapa perubahan kecil pada arus basis SAYA B menyebabkan perubahan yang signifikan arus kolektor SAYA K. Nilai koefisien β , secara signifikan lebih besar dari satu, berarti koefisien transfer α dekat dengan kesatuan. Dalam hal ini, arus kolektor dekat dengan arus emitor, dan arus basis (rekombinasi secara fisik) jauh lebih kecil daripada arus kolektor dan emitor. Dengan nilai koefisiennya α = 0,99 dari 100 lubang yang disuntikkan melalui persimpangan emitor, 99 diekstraksi melalui persimpangan kolektor, dan hanya satu yang akan bergabung kembali dengan elektron di basis dan berkontribusi pada arus basis.

Menggandakan arus basis (dua lubang harus bergabung kembali) akan menyebabkan injeksi dua kali lebih banyak melalui persimpangan emitor (200 lubang harus disuntikkan) dan, karenanya, ekstraksi melalui persimpangan kolektor (198 lubang harus diekstraksi). Jadi, perubahan kecil pada arus basis, misalnya dari 5 menjadi 10 µA, menyebabkan Perubahan besar arus kolektor, masing-masing, dari 500 μA hingga 1000 μA. Arus basis menyebabkan peningkatan arus kolektor dengan faktor 100.

Dengan analogi dengan (6.34), kita dapat menulis:

Mempertimbangkan (6.1):
, kita mendapatkan:

Mengingat bahwa

di mana arus termal melalui kolektor tunggal hal- transisi dalam mode basis terpisah (dengan
, t.C, modus memotong). Karena bias maju dari transisi basis (Gbr. 6.16), arus
lebih dari arus termal kolektor SAYA Ke 0 .

Dalam mode kejenuhan pangkalan harus diperkaya dengan pembawa minor. Kriteria untuk rezim ini adalah konsentrasi kesetimbangan pembawa di CS ( AS KB =0 ). Berdasarkan persamaan AS EC = AS KB + AS MENJADI, persamaan tegangan di persimpangan kolektor ke nol dapat terjadi pada tegangan negatif kecil antara basis dan emitor. Pada AS EC 0 dan AS MENJADI <0, оба перехода смещаются в прямом направлении, их сопротивление падает. При малых напряжениях на коллекторе (AS EC < AS MENJADI) AS KB mengubah tandanya, resistansi persimpangan kolektor menurun tajam, kolektor mulai menyuntikkan lubang ke alas. Aliran lubang dari kolektor mengkompensasi aliran lubang dari emitor. Arus kolektor mengubah tandanya (area ini biasanya tidak ditampilkan pada karakteristik output IV).

Pada tegangan tinggi pada kolektor, kerusakan persimpangan kolektor dimungkinkan karena penggandaan longsoran pembawa di SCR (titik D). Tegangan tembus tergantung pada tingkat doping daerah transistor. Pada transistor dengan basis yang sangat tipis, dimungkinkan untuk memperluas SCR ke seluruh wilayah basis (basis tertusuk).

Membandingkan karakteristik output I–V dari transistor yang terhubung sesuai dengan rangkaian dengan OE dan OB (Gbr. 6.17), dua fitur paling signifikan dapat dilihat: pertama, karakteristik dalam rangkaian dengan OE memiliki kemiringan yang lebih besar, yang menunjukkan penurunan dalam resistansi keluaran transistor dan, kedua, transisi ke mode saturasi diamati pada tegangan negatif pada kolektor.

Peningkatan arus kolektor dengan meningkatnya AS EC ditentukan dengan mengurangi lebar alas. Koefisien transfer æ dan transfer arus emitor α meningkat, tetapi koefisien transfer arus basis di sirkuit dengan OE
tumbuh lebih cepat α . Oleh karena itu, dengan arus basis konstan, arus kolektor meningkat lebih banyak daripada di sirkuit OB.

6.3 Menghidupkan transistor sesuai rangkaian common collector

Jika sirkuit input dan output memiliki elektroda kolektor umum (OK) dan arus keluaran adalah arus emitor, dan arus input adalah basis, maka untuk koefisien transfer arus adalah benar:

Dalam penyertaan seperti itu, koefisien transfer arus sedikit lebih tinggi daripada penyertaan OE, dan penguatan tegangan sedikit kurang dari satu, karena perbedaan potensial antara basis dan emitor secara praktis tidak tergantung pada arus basis. Potensi emitor secara praktis mengulangi potensi basis, oleh karena itu kaskade yang dibangun berdasarkan transistor dengan OK disebut pengikut emitor. Namun, jenis inklusi ini relatif jarang digunakan.

Dengan membandingkan hasil yang diperoleh, seseorang bisa kesimpulan :

Rangkaian OE memiliki penguatan tegangan dan arus yang tinggi, serta penguatan daya tertinggi. Perhatikan bahwa rangkaian mengubah fase tegangan keluaran sebesar 180. Ini adalah rangkaian penguat yang paling umum.

Sirkuit OB memperkuat tegangan (mirip dengan sirkuit OE), tetapi tidak memperkuat arus. Fase tegangan output sehubungan dengan input tidak berubah. Sirkuit menemukan aplikasi dalam amplifier frekuensi tinggi dan gelombang mikro.

Sirkuit dengan OK (pengikut emitor) tidak memperkuat tegangan, tetapi memperkuat arus. Aplikasi utama rangkaian ini adalah mencocokkan resistansi sumber sinyal dan beban resistansi rendah.

Sirkuit emitor bersama

Sirkuit dengan emitor umum (CE) ditunjukkan pada gambar. 1.11. Transistor p-p-p di sirkuit ini bekerja dengan cara yang sama seperti di sirkuit dengan OB. Kami hanya mencatat bahwa arah arus yang diterima secara umum (dari +E KE – sumber tegangan), ditunjukkan pada gambar. 1.11 A, berlawanan dengan arah gerak elektron. Ciri khas sirkuit dengan OE adalah beban terletak di sirkuit kolektor (Gbr. 1.11.6).

Beras. 1.11. Skema untuk menyalakan transistor dengan emitor umum (a); gambar khas dalam diagram(B)

Adapun rangkaian dengan OB, sinyal masukan pada rangkaian ini adalah tegangan antara basis dan emitor, dan nilai keluarannya adalah arus kolektor SAYA k dan tegangan beban AS keluar = SAYA Ke R n Transistor dalam rangkaian dengan OE ditandai dengan koefisien transfer arus

memiliki nilai β = 10...100, yang terkait dengan koefisien α untuk skema dengan OB dengan relasi:

Mari kita perkirakan nilai keuntungan sirkuit dengan OE (dilambangkan dengan indeks "E").

Arus keluaran, seperti pada rangkaian OB, adalah arus SAYA k, mengalir tetapi beban, dan arus input (tidak seperti rangkaian dengan OB) adalah arus basis SAYA B; gain arus dari rangkaian OE adalah

Pada α = 0,98 KIE = 0,98/(1 – 0,98) ≈ 50, yaitu beberapa puluh, yang berkali-kali lebih besar dari koefisien serupa untuk rangkaian dengan OB.

Resistansi input di sirkuit OE juga jauh lebih tinggi daripada di sirkuit OB, karena di sirkuit OE arus input adalah arus basis, dan di sirkuit OB berkali-kali arus emitor (yaitu, 1/(1 - α ) ≈ β kali):

Nilai resistansi input pada rangkaian dengan OE lebih besar dari pada rangkaian dengan OB sebesar ≈ β kali dan berjumlah ratusan ohm.

Penguatan tegangan pada rangkaian dengan OE sepadan dengan koefisien yang sama untuk rangkaian dengan OB:

Dalam hal penguatan daya, rangkaian dengan OE karena penguatan arus yang jauh lebih tinggi juga berkali-kali melebihi rangkaian dengan OB:

dan tergantung pada koefisien transfer arus β dan rasio resistansi beban terhadap resistansi input.

Karena properti yang dicatat, skema OE telah menemukan aplikasi yang sangat luas.

Karakteristik Input dan Output dari Rangkaian Common Emitter

Pengoperasian rangkaian biasanya dijelaskan menggunakan karakteristik input dan output transistor dalam rangkaian switching tertentu. Untuk sirkuit dengan OE, karakteristik inputnya adalah ketergantungan arus input pada tegangan pada input sirkuit, mis. SAYA B = F (UBE) pada nilai tetap kolektor tegangan - emitor ( AS ke = const).

Karakteristik keluaran adalah ketergantungan arus keluaran, mis. arus kolektor, dari penurunan tegangan antara kolektor dan emitor transistor SAYA k = F (Dan MENJADI ) pada arus basis SAYA B = const.

Karakteristik input pada dasarnya mengulangi jenis karakteristik dioda ketika tegangan maju diterapkan (Gbr. 1.12, B). Dengan ketegangan yang meningkat AS Karakteristik input KE akan bergeser sedikit ke kanan.

Beras. 1.12. Keluaran (a) dan masukan (B ) karakteristik transistor dalam rangkaian emitor bersama

Jenis karakteristik keluaran (Gbr. 1.12, A) berbeda tajam di wilayah nilai kecil (bagian OA) dan relatif besar AS ke. Ingatlah bahwa untuk operasi normal transistor, tegangan maju perlu diterapkan ke sambungan basis-emitor, dan tegangan balik diterapkan ke sambungan basis-kolektor. Oleh karena itu, asalkan |1/ke|< 1/БЭ, напряжение на коллекторном переходе оказывается прямым, что резко уменьшает ток SAYA ke Kapan |UKE| > AS Tegangan BE di persimpangan kolektor UBK = UKE - AS BE menjadi terbalik dan, oleh karena itu, memiliki sedikit pengaruh pada arus kolektor, yang ditentukan terutama oleh arus emitor. Pada tegangan ini, semua pembawa yang disuntikkan oleh emitor ke basis dan melewati daerah basis dengan cepat sumber luar. Pada tegangan UBE< 0 эмиттер носителей не инжектирует и ток базы SAYA B \u003d 0, bagaimanapun, arus mengalir di sirkuit kolektor SAYA K0 (karakteristik keluaran terendah). Arus ini sesuai dengan arus balik SAYA 0 dari p-n-junction biasa.

Saat transistor beroperasi, modenya berubah. Memang, semakin besar arus yang mengalir melalui transistor, semakin besar penurunan tegangan pada beban, dan oleh karena itu, semakin rendah tegangan pada transistor itu sendiri. Karakteristik yang disajikan pada gambar. 1.12 a, b, deskripsikan saja modus statis kerja skema. Untuk menilai dinamika dan pengaruh beban pada pengoperasian sirkuit, metode perhitungan grafis-analitik digunakan berdasarkan karakteristik input dan output. Mari pertimbangkan metode ini menggunakan karakteristik input dan output dari rangkaian dengan OE sebagai contoh.

Mari menggambar garis lurus melalui titik Ek yang diplot pada sumbu x dan titik tersebut e Ke /R n diplot pada sumbu y dari karakteristik keluaran transistor. Baris yang dihasilkan disebut memuat. Dot e Ke /R n garis lurus ini sesuai dengan arus yang dapat mengalir melalui beban jika transistor dihubung pendek. Dot e k sesuai dengan kasus ekstrem lainnya - sirkuit terbuka, arus yang melalui beban adalah nol, dan tegangan Uke adalah e to.Point R perpotongan garis beban dengan karakteristik keluaran statis yang sesuai dengan arus masukan SAYA B, akan menentukan mode operasi sirkuit, mis. arus beban SAYA k, tegangan jatuh melewatinya AS n = SAYA Ke R n dan penurunan tegangan (/ke pada transistor itu sendiri. Pada Gambar 1.12 , A dot R sesuai dengan suplai arus basis ke transistor SAYA B = 1 mA. Sangat mudah untuk melihat bahwa suplai arus basis SAYA B = 2 mA menyebabkan pergeseran titik operasi ke satu titik A dan redistribusi tegangan antara beban dan transistor.

Contoh 1.1. Hitung skema dengan OE dan R n \u003d 110 Ohm di tegangan masukan UBE = +0,1 V, tegangan suplai e k \u003d +25 V, menggunakan karakteristik transistor.

Larutan. Mari kita cari hubungannya e K /R n \u003d 25/110 \u003d 228 mA dan, menunda titik yang ditemukan pada sumbu SAYA kepada dan makna e k \u003d +25 V pada sumbu Uke, kita akan menggambar garis beban.

Menurut karakteristik input untuk tegangan 1/BE = 0,1 V, kita menentukan arus input SAYA B = 1 ml.

Titik persimpangan R garis lurus dengan karakteristik yang sesuai dengan SAYA B = 1 mA, akan menentukan arus SAYA k = 150 mA.

Tegangan beban adalah

Tegangan antara kolektor dan emitor transistor

Sebagai kesimpulan, kami mencatat bahwa rezim sesuai dengan intinya A, ditelepon modus saturasi (pada setpoint R n dan e untuk saat ini SAYA ke titik A mencapai nilai setinggi mungkin). Mode yang sesuai dengan titik DI DALAM (sinyal input nol), serta titik DENGAN (sinyal input negatif dan mematikan transistor) disebut modus pemutusan. Semua keadaan perantara dari transistor dengan beban antar titik A Dan DI DALAM mengacu pada mode aktif pekerjaannya.