Emitterstabiliserad BJT-förspänningskrets

En konfiguration i vilken en bipolär övergångstransistor eller en BJT förstärks med ett emittermotstånd för att förbättra dess stabilitet med avseende på förändrade omgivningstemperaturer kallas en emitterstabiliserad förspänningskrets för BJT.

Vi har redan studerat vad som är DC-förspänning i transistorer Låt oss nu gå vidare och lära oss hur ett emittermotstånd kan användas för att förbättra stabiliteten i ett BJT DC-förspänningsnätverk.

Tillämpar Emitter Stabilised Bias Circuit

Inkluderingen av emittermotståndet till BJT: s DC-förspänning ger överlägsen stabilitet, vilket innebär att DC-förspänningsströmmarna och spänningarna fortsätter att vara närmare var de hade fixats av kretsen med tanke på externa parametrar, såsom variationer i temperatur och transistor beta (förstärkning),

Nedanstående figur visar ett transistor DC-förspänningsnätverk med ett emittermotstånd för att tvinga en emitterstabiliserad förspänning på den befintliga fasta förspänningskonfigurationen av BJT.

Figur 4.17 BJT-förspänningskrets med emittermotstånd

I våra diskussioner börjar vi vår analys av designen genom att först inspektera slingan runt kretsens bas-emitterregion och sedan använda resultaten för att ytterligare undersöka slingan kring kretsens kollektor-emitter-sida.

Base-Emitter Loop

Vi kan rita ovanstående basemitterslinga på det sätt som visas nedan i figur 4.18, och om vi tillämpar Kirchhoffs spänningslag på denna slinga medurs, hjälper oss att få följande ekvation:

+ Vcc = IBRB - VBE - IERE = 0 ------- (4.15)

Från våra tidigare diskussioner vet vi att: IE = (β + 1) B ------- (4.16)

Att ersätta värdet på IE i ekv. (4.15) ger följande resultat:

Vcc = IBRB - VBE - (β + 1) IBRE = 0

Att sätta termerna i sina respektive grupper ger följande:

Om du kommer ihåg från våra tidigare kapitel härleddes den fasta biasekvationen i följande form:

Om vi ​​jämför denna fasta biasekvation med (4.17) ekvationen hittar vi den enda skillnaden mellan de två ekvationerna för nuvarande IB är termen (β + 1) RE.

När ekvation 4.17 används för att rita en seribaserad konfiguration kan vi extrahera ett intressant resultat, vilket faktiskt liknar ekvation 4.17.

Ta exemplet med följande nätverk i fig 4.19:

Om vi ​​löser systemet för aktuell IB, resulterar i samma ekvation som erhålls i ekv. 4.17. Observera att förutom spänningen från bas till emitter VBE, kunde motståndet RE ses igen vid ingången till baskretsen med en nivå (β + 1).

Det betyder att emittermotståndet som utgör en del av kollektor-emitter-slingan visas som (β + 1) RE i bas-emitter-slingan.

Om vi ​​antar att β kan vara mestadels över 50 för de flesta BJT: er kan motståndet vid transistorernas emitter vara betydligt större i baskretsen. Därför kan vi härleda följande allmänna ekvation för fig.4.20:

Ri = (β + 1) RE ------ (4.18)

Du hittar denna ekvation ganska praktisk när du löser många framtida nätverk. Egentligen underlättar denna ekvation att memorera ekvation 4.17 på ett enklare sätt.

Enligt Ohms lag vet vi att strömmen genom ett nätverk är spänningen dividerad med kretsens motstånd.
Spänningen för en bas-emitter-design är = Vcc - VBE

Motstånden i 4.17 är RB + RE , vilket återspeglas som (P + 1), och resultatet är vad vi har i Eq 4.17.

Collector – Emitter Loop

Bilden ovan visar kollektor-emitter-slingan som appliceras Kirchhoffs lag till den angivna slingan medurs får vi följande ekvation:

+ GÅRDAG + DU ÄR + ICRC - VCC = 0

Lösa ett praktiskt exempel för en emitterstabiliserad förspänningskrets enligt nedan:



För emitterbiasnätverket enligt ovanstående figur 4.22, utvärdera följande:

1. IB
2. IC
3. DU ÄR
4. U
5. OCH
6. ETC
7. VBC

Fastställande av mättnadsnivå

Maximal kollektorström som blir kollektor mättnadsnivå för ett emitter bias-nätverk kan beräknas genom att använda samma strategi som tillämpats för vår tidigare fast förspänningskrets .

Det kan implementeras genom att skapa en kortslutning över kollektor- och emitterledningarna för BJT, som anges i ovanstående diagram 4.23, och sedan kan vi utvärdera den resulterande kollektorströmmen med följande formel:

Exempel på problem för att lösa mättnadsström i en emitterstabiliserad BJT-krets:

Lastlinjeanalys

Lastlinjeanalysen av emitter-bias BJT-kretsen liknar vår tidigare diskuterade konfiguration med fast förspänning.

Den enda skillnaden är nivån av IB [som härledd i vår ekv. (4.17)] definierar nivån av IB på egenskaperna som visas i följande figur 4.24 (indikerad som IBQ).