Эмиттер-повторитель БЮТ - рабочие, прикладные схемы

В этом посте мы узнаем, как использовать конфигурацию транзисторного эмиттерного повторителя в практических электронных схемах, мы изучаем это на нескольких различных примерах схем применения. Эмиттерный повторитель - это одна из стандартных конфигураций транзисторов, которую также называют конфигурацией транзисторов с общим коллектором.

Давайте сначала попробуем понять что такое эмиттер-последователь транзисто r и почему это называется схемой транзистора с общим коллектором.

Что такое транзистор с эмиттерным повторителем

В конфигурации BJT, когда вывод эмиттера используется в качестве выхода, сеть называется эмиттер-повторителем. В этой конфигурации выходное напряжение всегда немного ниже, чем входной базовый сигнал из-за присущего падению между базой и эмиттером.

Проще говоря, в транзисторной схеме этого типа эмиттер, кажется, следует за базовым напряжением транзистора, так что выход на выводе эмиттера всегда равен базовому напряжению за вычетом прямого падения на переходе база-эмиттер.

Мы знаем, что обычно, когда эмиттер транзистора (BJT) подключен к шине заземления или нулевой шине питания, базе обычно требуется около 0,6 В или 0,7 В, чтобы обеспечить полное переключение устройства через его коллектор на эмиттер. Этот режим работы транзистора называется режимом с общим эмиттером, а значение 0,6 В называется значением прямого напряжения BJT. В этой наиболее популярной форме конфигурации нагрузка всегда подключена к клемме коллектора устройства.

Это также означает, что до тех пор, пока базовое напряжение BJT на 0,6 В выше, чем напряжение его эмиттера, устройство становится смещенным в прямом направлении или включается в проводимость, или становится оптимально насыщенным.

Теперь, в конфигурации транзистора с эмиттерным повторителем, как показано ниже, нагрузка подключается на стороне эмиттера транзистора, то есть между эмиттером и шиной заземления.

Когда это происходит, эмиттер не может получить потенциал 0 В, а BJT не может включиться с обычным напряжением 0,6 В.
Предположим, что к его базе приложено 0,6 В, из-за нагрузки эмиттера транзистор только начинает проводить ток, чего недостаточно для запуска нагрузки.
Когда базовое напряжение увеличивается с 0,6 В до 1,2 В, эмиттер начинает проводить ток и позволяет 0,6 В достигать своего эмиттера, теперь предположим, что базовое напряжение дополнительно увеличилось до 2 В…. Это подсказывает эмиттеру
напряжение около 1,6 В.
Из приведенного выше сценария мы обнаруживаем, что эмиттер трамзистора всегда на 0,6 В ниже напряжения базы, и это создает впечатление, что эмиттер следует за базой, и, следовательно, с названием.
Основные особенности конфигурации транзистора с эмиттерным повторителем можно изучить следующим образом:

1. Напряжение эмиттера всегда примерно на 0,6 В ниже, чем напряжение базы.
2. Напряжение эмиттера можно изменять, соответствующим образом изменяя базовое напряжение.
3. Ток эмиттера эквивалентен току коллектора. Этот
   делает конфигурацию насыщенной током, если коллектор напрямую
   подключен к питающей (+) шине.
4. Нагрузка прикрепляется между излучателем и землей, основание
   имеет высокое сопротивление, что означает, что база не
   уязвимы для подключения к шине заземления через эмиттер,
   не требует высокого сопротивления для самозащиты и обычно
   защищен от сильного тока.

Как работает схема эмиттер-повторителя

Коэффициент усиления по напряжению в цепи эмиттерного повторителя приблизительно равен Av 1, что неплохо.

В отличие от характеристики напряжения коллектора, напряжение эмиттера находится в фазе с входным базовым сигналом Vi. Это означает, что как входные, так и выходные сигналы имеют тенденцию воспроизводить свои положительные и отрицательные пиковые уровни одновременно.

Как было понято ранее, выходной сигнал Vo, по-видимому, «следует» за уровнями входных сигналов Vi через синфазное соотношение, и это представляет его название эмиттерный повторитель.

Конфигурация эмиттер-повторитель в основном используется для согласования импеданса из-за ее высоких характеристик импеданса на входе и низкого импеданса на выходе. Похоже, это полная противоположность классическому конфигурация с фиксированным смещением . Результат схемы очень похож на результат, полученный от трансформатора, в котором нагрузка согласована с импедансом источника для достижения наивысших уровней передачи мощности по сети.

повторно Эквивалентная схема эмиттерного повторителя

В повторно Эквивалентная схема для вышеприведенной схемы эмиттерного повторителя показана ниже:

Что касается повторной схемы:

День : Входное сопротивление можно рассчитать по формуле:

Так : Выходной импеданс можно лучше всего определить, сначала оценив уравнение для тока Один :

Ib = Vi / Zb

и затем умножая на (β +1), чтобы получить Ie. Вот результат:

Т.е. = (β +1) Ib = (β +1) Vi / Zb

Замена Zb дает:

Т.е. = (β +1) Vi / βre + (β +1) RE

Т.е. = Vi / [βre + (β +1)] + RE

поскольку (β +1) почти равно б и βre / β +1 почти равно βre / б знак равно повторно мы получили:

Теперь, если мы построим сеть, используя полученное выше уравнение, мы получим следующую конфигурацию:

Следовательно, выходное сопротивление можно определить, задав входное напряжение Мы к нулю и

Zo = RE || re

С, RE обычно намного больше, чем повторно , в основном учитывается следующее приближение:

Так что

Это дает нам выражение для выходного сопротивления цепи эмиттерного повторителя.

Как использовать транзистор эмиттер-повторитель в цепи (прикладные схемы)

Конфигурация эмиттерного повторителя дает вам преимущество получения выходного сигнала, который становится управляемым на базе транзистора.

И поэтому это может быть реализовано в различных схемах, требующих индивидуальной конструкции с управлением напряжением.

Следующие несколько примеров схем показывают, как обычно схема эмиттерного повторителя может использоваться в схемах:

Простой регулируемый источник питания:

Следующий простой источник питания с высокой регулируемой мощностью использует характеристику эмиттерного повторителя и успешно реализует аккуратный Источник переменного тока 100 В, 100 А который может быть быстро построен и использован любым новым любителем в качестве удобного настольного блока питания.

Регулируемый стабилитрон:

Обычно стабилитрон имеет фиксированное значение, которое не может быть изменено или изменено в соответствии с потребностями данной схемы.
Следующая диаграмма, которая на самом деле простая схема зарядного устройства для сотового телефона разработан с использованием схемы эмиттерного повторителя. Здесь, просто заменив указанный базовый стабилитрон на потенциометр 10K, конструкция может быть преобразована в эффективную регулируемую схему стабилитрона, еще одну схему применения повторителя с холодным эмиттером.

Простой регулятор скорости двигателя

Подключите щеточный двигатель к эмиттеру / земле и настройте потенциометр с базой транзистора, и вы получите простой, но очень эффективный диапазон от 0 до максимального. схема регулятора скорости двигателя с тобой. Дизайн можно увидеть ниже:

Усилитель мощности Hi Fi:

Вы даже задумывались, как усилители могут воспроизвести образец музыки в усиленной версии, не нарушая форму волны или содержание музыкального сигнала? Это становится возможным благодаря тому, что в схеме усилителя задействовано множество каскадов эмиттерного повторителя.

Вот простой Схема усилителя мощностью 100 Вт где можно увидеть устройства выходной мощности, сконфигурированные в виде повторителя источника, который является эквивалентом МОП-транзистора эмиттерного повторителя BJT.

Таких схем приложения-эмиттера-повторителя может быть гораздо больше, я только что назвал те, которые были легко доступны для меня с этого веб-сайта. Если у вас есть дополнительная информация об этом, пожалуйста, поделитесь своими ценными комментариями.