Эмиттер-стабилизированная цепь смещения BJT

Конфигурация, в которой биполярный переходной транзистор или BJT усилен эмиттерным резистором для повышения его стабильности в отношении изменения температуры окружающей среды, называется схемой смещения со стабилизированным эмиттером для BJT.

Мы уже изучили, что такое Смещение постоянного тока в транзисторах А теперь давайте продвинемся вперед и узнаем, как эмиттерный резистор можно использовать для повышения стабильности цепи смещения постоянного тока BJT.

Применение схемы стабилизированного смещения эмиттера

Включение эмиттерного резистора в цепь смещения постоянного тока BJT обеспечивает превосходную стабильность, а это означает, что токи и напряжения смещения постоянного тока продолжают быть более близкими к тем значениям, которые были зафиксированы схемой с учетом внешних параметров, таких как колебания температуры, и транзистор бета (усиление),

На приведенном ниже рисунке показана транзисторная цепь смещения постоянного тока, имеющая эмиттерный резистор для обеспечения смещения, стабилизированного эмиттером, на существующей конфигурации фиксированного смещения BJT.

Рисунок 4.17 Схема смещения BJT с эмиттерным резистором

В наших обсуждениях мы начнем анализ конструкции с осмотра контура вокруг области база-эмиттер схемы, а затем будем использовать результаты для дальнейшего исследования петли вокруг стороны коллектор-эмиттер схемы.

Петля база-эмиттер

Мы можем перерисовать вышеуказанный цикл база-эмиттер так, как показано ниже на рис. 4.18, и если мы применим Закон напряжения Кирхгофа на этом цикле по часовой стрелке, помогает нам получить следующее уравнение:

+ Vcc = IBRB - VBE - IERE = 0 ------- (4,15)

Из наших предыдущих обсуждений мы знаем, что: IE = (β + 1) B ------- (4.16)

Подстановка значения IE в уравнение (4.15) дает следующий результат:

Vcc = IBRB - VBE - (β + 1) IBRE = 0

Помещение терминов в соответствующие группы дает следующее:

Если вы помните из наших предыдущих глав, уравнение фиксированного смещения было получено в следующей форме:

Если мы сравним это уравнение фиксированного смещения с уравнением (4.17), мы обнаружим, что единственное различие между двумя уравнениями для текущего IB - это член (β + 1) RE.

Когда уравнение 4.17 используется для построения конфигурации на основе ряда, мы можем получить интересный результат, который фактически аналогичен уравнению 4.17.

Возьмем для примера следующую сеть на рис. 4.19:

Если мы решаем систему для текущего IB, результаты в том же уравнении, полученном в уравнении. 4.17. Обратите внимание, что помимо напряжения от базы к эмиттеру VBE, резистор RE снова появляется на входе схемы базы на уровне (β + 1).

Это означает, что резистор эмиттера, который является частью контура коллектор-эмиттер, отображается как (β + 1) RE в петле база-эмиттер.

Предполагая, что β может быть в основном выше 50 для большинства BJT, резистор на эмиттере транзисторов может быть значительно больше в базовой схеме. Следовательно, мы можем вывести следующее общее уравнение для Рис. 4.20:

Ri = (β + 1) RE ------ (4,18)

Вы найдете это уравнение весьма удобным при решении многих будущих сетей. На самом деле это уравнение облегчает запоминание уравнения 4.17.

Согласно закону Ома мы знаем, что ток в сети - это напряжение, деленное на сопротивление цепи.
Напряжение для конструкции база-эмиттер = Vcc - VBE

Сопротивления, показанные в 4.17, равны РБ + РЕ , что отражается как (β + 1), и результат - то, что мы имеем в уравнении 4.17.

Коллектор-эмиттерный контур

На рисунке выше показана петля коллектор-эмиттер с применением Закон Кирхгофа к указанному контуру по часовой стрелке, получаем следующее уравнение:

+ ВЧЕРА + ВЫ + МККК - VCC = 0

Решение практического примера схемы смещения со стабилизированным эмиттером, как показано ниже:



Для схемы смещения эмиттера, показанной на рисунке 4.22 выше, оцените следующее:

1. IB
2. IC
3. ВЫ
4. U
5. И
6. ТАК ДАЛЕЕ
7. VBC

Определение уровня насыщенности

Максимальный ток коллектора, который становится коллектором уровень насыщения для сети смещения эмиттера можно было бы рассчитать, используя ту же стратегию, которая применялась для наших более ранних фиксированная цепь смещения .

Это может быть реализовано путем создания короткого замыкания между выводами коллектора и эмиттера BJT, как показано на приведенной выше диаграмме 4.23, а затем мы можем оценить результирующий ток коллектора, используя следующую формулу:

Пример задачи для решения тока насыщения в цепи BJT, стабилизированной эмиттером:

Анализ линии нагрузки

Анализ линии нагрузки схемы биполярного транзистора с эмиттерным смещением очень похож на нашу ранее обсуждаемую конфигурацию с фиксированным смещением.

Единственное отличие состоит в том, что уровень IB [как получено в нашем уравнении (4.17)] определяет уровень IB на характеристиках, как показано на следующем рисунке 4.24 (обозначенном как IBQ).