Транзистор як схема підсилювача

Транзистори - це напівпровідникові пристрої, що використовуються для комутації або посилення електричних сигналів. Вони дуже довговічні, мають менші розміри і працюють від джерела низької напруги. Транзистор - це три кінцеві пристрої:

• Основа: Цей штифт, що використовується для активації транзистора (для увімкнення транзистора потрібно мінімум 0,7 В)
• Колектор: Потік струму через цей термінал
• Випромінювач: стік струму з цього терміналу, зазвичай підключений до землі

Існує два типи транзисторів: транзистор NPN і транзистор PNP. У цій схемі ми використовуємо транзистор NPN для посилення сигналів, які демонструються за допомогою осцилографа.

Як ми знаємо, транзистор зазвичай використовується як транзистор як перемикач або транзистор як підсилювач. Ми пояснили транзистор як комутатор у нашому попередньому навчальному посібнику, тепер для використання транзистора як підсилювача ми продемонстрували схему, і вона працює в цьому уроці. Для використання транзистора як підсилювача ми маємо три транзисторні конфігурації, які пояснюються нижче.

Що таке конфігурації транзисторів?

Як правило, існує три типи конфігурацій, і їх опис щодо посилення є таким:

• Конфігурація загальної бази (CB): він не має посилення струму, але має коефіцієнт посилення напруги.
• Конфігурація загального колектора (CC): він має коефіцієнт посилення струму, але не має коефіцієнта посилення напруги.
• Конфігурація загального випромінювача (CE): він має коефіцієнт посилення струму та коефіцієнт посилення напруги.

Тут ми пояснюємо конфігурацію Common-Emitter, оскільки вона є найбільш часто використовуваною та найпопулярнішою. Для ознайомлення з двома іншими конфігураціями, типами транзисторів та їх роботою дотримуйтесь статті.

Конфігурація загального випромінювача

У конфігурації CE (Common-Emitter) ми отримуємо вихід з терміналу колектора. Вхід подається на базовий термінал, а випромінювач є загальним для вхідного та вихідного сигналів. Ця конфігурація є інвертуючою схемою підсилювача. Тут вхідні параметри V _BE, і я _B і вихідні параметри V _CE і я _З.

У цій конфігурації сума струму колектора та основи дорівнює струму емітера.

I _E = I _C + I _B

Потужність струму (бета) визначається співвідношенням струму колектора та струму бази в цій конфігурації.

Коефіцієнт посилення струму (β) = I _C / I _B

Ця конфігурація є найбільш часто використовуваною конфігурацією серед усіх трьох, оскільки вона має середнє значення вхідного та вихідного імпедансу. Зсув фази вихідного сигналу дорівнює 180⁰, отже вихід і вхід зворотні між собою.

Компоненти, необхідні для схеми підсилювача транзистора

• BC547-NPN Транзистор
• Резистор (10k, 4.7k, 1.5k, 1k)
• Конденсатор (0,1 мкф, 1 мкф, 22 мкф)
• Осцилограф
• Підключення проводів
• Макет
• 12В живлення

Проста транзисторна підсилювальна схема

Робота транзистора як підсилювача

На наведеній вище електричній схемі ми зробили схему дільника напруги з використанням резисторів R1 та R2 4,7k та 1,5k відповідно. Отже, вихід ланцюга дільника напруги використовується для правильного зміщення, щоб увімкнути транзистор. Напруга базової клеми транзистора, необхідна для включення транзистора, коливається від 0,7 (хв) до 5В (макс.). Ви можете змінити значення резистора, але вхідна напруга бази не повинна перевищувати діапазон. Коли живлення подається на схему, вихід ланцюга дільника напруги забезпечує достатню напругу для зміщення транзистора.

Тут R4 використовується як обмежувач струму, а C2 - як байпасний конденсатор, а R3-C3 роблять RC-фільтр для вихідного сигналу.

Існує три робочі області транзистора, згадані нижче:

• Область відсічення: коли напруга між базою та випромінювачем менше 0,7 В, транзистор знаходиться в області відключення.
• Область насичення: Коли V _BC і V _BE збільшуються і обидва переходять вперед, тоді транзистор знаходиться в області насичення.
• Активна область: коли напруга бази зростає, але напруга V _BC (від бази до колектора) все ще залишається негативною, до цього значення транзистор залишається в активній області.

Транзистор буде працювати як підсилювач лише тоді, коли він працює в активній області. Тут транзистор працює як підсилювач, ми використовували конфігурацію загального випромінювача.

Отже, імпульсний вхід, що подається на базу, посилюється і приймається на конденсаторі С3.

Тепер питання в тому, як це посилюється? Коли вхідний імпульс стає ВИСОКИМ, він вмикає транзистор і струм починає протікати від колектора до емітера на той час, що означає, що імпульс від колектора до емітера також отримує ВИСОКИЙ за цей час і навпаки. Отже, транзистор просто імітує вхідний імпульс (який відключений від низької напруги) до вихідного імпульсу (який відключений від ВИСОКОЇ напруги, 12 В в нашій схемі).