En transistor är en treterminal halvledaranordning och terminalerna är E (Emitter), B (Base) & C (Collector). Transistorn kan fungera i tre olika regioner som aktiv region, avskärningsregion och mättnadsregion. Transistorer är avstängda när du arbetar i avskärningsområdet och är på när du arbetar i mättnadsområdet. Transistorer fungerar som en förstärkare medan de arbetar i det aktiva området. Huvudfunktionen för a transistor som förstärkare är att förbättra insignalen utan att ändra mycket. Här diskuteras den här artikeln hur en transistor fungerar som en förstärkare.
Transistor som förstärkare
Förstärkarkrets kan definieras som en krets som används för att förstärka en signal. Ingången på förstärkaren är en spänning, annars ström, där utgången är en förstärkarsignal. En förstärkarkrets som använder en transistor annars är transistorer kända som en transistorförstärkare. De tillämpningar av transistor förstärkarkretsar involverar främst ljud, radio, optisk fiberkommunikation etc.
De transistorkonfigurationer klassificeras i tre typer som CB (gemensam bas), CC (gemensam kollektor) och CE (gemensam emitter). Men vanlig emitterkonfiguration används ofta i applikationer som en ljudförstärkare . För i CB-konfiguration är förstärkningen<1, and in CC configuration, the gain is almost equivalent to 1.
Parametrarna för en bra transistor inkluderar huvudsakligen olika parametrar, nämligen hög förstärkning, hög svänghastighet, hög bandbredd, hög linjäritet, hög effektivitet, hög i / p-impedans och hög stabilitet etc.
Transistor som en förstärkarkrets
En transistor kan användas som en förstärkare genom att förbättra den svaga signalens styrka. Med hjälp av följande transistorförstärkarkrets kan man få en uppfattning om hur transistorkretsen fungerar som en förstärkarkrets.
I nedanstående krets kan ingångssignalen appliceras mellan emitter-baskorsningen och utsignalen över Rc-belastningen ansluten i kollektorkretsen.
Transistorn som en förstärkarkrets
För noggrann förstärkning, kom alltid ihåg att ingången är ansluten i framåtförspänd medan utgången är ansluten i omvänd förspänning. Av denna anledning applicerar vi, förutom signalen, likspänning (VEE) i ingångskretsen som visas i ovanstående krets.
Generellt innefattar ingångskretsen lågt motstånd som ett resultat att en liten förändring kommer att inträffa i signalspänningen vid ingången vilket leder till en signifikant förändring inom emitterströmmen. På grund av transistorhandlingen kommer emitterströmförändring att orsaka samma förändring inom kollektorkretsen.
För närvarande genererar flödet av kollektorström genom en Rc en enorm spänning över den. Därför kommer den applicerade svaga signalen vid ingångskretsen att komma ut i förstärkt form vid kollektorkretsen i utgången. I denna metod fungerar transistorn som en förstärkare.
Vanligt emitterförstärkarkretsdiagram
I de flesta av de elektroniska kretsar , vi använder ofta NPN-transistor konfiguration som är känd som NPN-transistorförstärkarkrets. Låt oss överväga en förspänningskrets som är allmänt känd som en enstegs transistorförstärkarkrets.
I grund och botten kan förspänningsarrangemanget byggas med två transistorer som en potential avdelningsnätverk över spänningsförsörjningen. Det ger förspänningen till transistorn med deras mittpunkt. Denna typ av förspänning används huvudsakligen i bipolär transistor förstärkarkretsdesign.
Vanligt emitterförstärkarkretsdiagram
I denna typ av förspänd kommer transistorn att minska strömförstärkningseffektfaktorn 'β' genom att hålla basförspänningen på ett konstant stabilt spänningssteg och medger exakt stabilitet. Vb (basspänning) kan mätas med potentiellt delningsnätverk .
I ovanstående krets kommer hela motståndet att vara lika med mängden två motstånd som R1 & R2. Den producerade spänningsnivån vid de två motståndskopplingarna håller den konstanta basspänningen vid en matningsspänning.
Följande formel är den enkla spänningsdelarregeln och används för att mäta referensspänningen.
Vb = (Vcc.R2) / (R1 + R2)
Den likartade matningsspänningen bestämmer också den största kollektorströmmen, eftersom transistorn är aktiverad som är i mättnadsläge.
Gemensam emitterspänningsförstärkning
Gemensam emitterspänningsförstärkning är ekvivalent med modifieringen inom ingångsspänningsförhållandet till modifieringen inom förstärkarens o / p-spänning. Betrakta Vin och Vout som Δ VB. & Δ VL
Under motståndsförhållanden kommer spänningsförstärkningen att motsvara signalmotståndsförhållandet inom kollektorn mot signalmotståndet i emittern ges som
Spänningsförstärkning = Vout / Vin = Δ VL / Δ VB = - RL / RE
Genom att använda ovanstående ekvation kan vi helt enkelt bestämma vanlig emitterkretsspänningsförstärkning. Vi vet att bipolära transistorer inkluderar små interna motstånd inbyggt i deras emitteravsnitt som är ”Re”. När det inre emittermotståndet kommer att anslutas i serie med det yttre motståndet, anges den anpassade spänningsförstärkningsekvationen nedan.
Spänningsförstärkning = - RL / (RE + Re)
Hela motståndet i emitterkretsen vid låg frekvens motsvarar mängden inre motstånd och det yttre motståndet som är RE + Re.
För denna krets inkluderar spänningsförstärkningen vid såväl höga som låga frekvenser följande.
Spänningsförstärkningen vid hög frekvens är = - RL / RE
Spänningsförstärkningen vid låg frekvens är = - RL / (RE + Re)
Genom att använda formlerna ovan kan spänningsförstärkningen beräknas för förstärkarkretsen.
Således handlar det här om transistor som förstärkare . Från ovanstående information kan vi slutligen dra slutsatsen att en transistor endast kan fungera som en förstärkare när den är korrekt förspänd. Det finns flera parametrar för en bra transistor som inkluderar hög förstärkning, hög bandbredd, hög svänghastighet, hög linjäritet, hög i / p-impedans, hög effektivitet och hög stabilitet etc. Här är en fråga till dig, vad är 3055 transistorförstärkare ?
