BJT Emitter-Follower - Λειτουργία, Κυκλώματα εφαρμογής

Δοκιμάστε Το Όργανο Μας Για Την Εξάλειψη Των Προβλημάτων





Σε αυτήν την ανάρτηση μαθαίνουμε πώς να χρησιμοποιούμε μια διαμόρφωση ακολουθίας εκπομπού τρανζίστορ σε πρακτικά ηλεκτρονικά κυκλώματα, το μελετάμε μέσω μερικών διαφορετικών παραδειγμάτων κυκλωμάτων εφαρμογής. Ένας οπαδός εκπομπών είναι μία από τις τυπικές διαμορφώσεις τρανζίστορ που αναφέρεται επίσης ως κοινή διαμόρφωση τρανζίστορ συλλεκτών.

Ας προσπαθήσουμε να καταλάβουμε πρώτα τι είναι ένα τρανζίστορ οπαδών emitter r και γιατί ονομάζεται κοινό κύκλωμα τρανζίστορ συλλεκτών.



Τι είναι ένα τρανζίστορ Emitter Follower

Σε μια διαμόρφωση BJT όταν το τερματικό του πομπού χρησιμοποιείται ως έξοδος, το δίκτυο ονομάζεται emitter-follower. Σε αυτήν τη διαμόρφωση η τάση εξόδου είναι πάντα μια σκιά χαμηλότερη από το σήμα βάσης εισόδου λόγω της έμφυτης πτώσης βάσης προς εκπομπό.

Με απλά λόγια, σε αυτόν τον τύπο κυκλώματος τρανζίστορ ο πομπός φαίνεται να ακολουθεί την τάση βάσης του τρανζίστορ έτσι ώστε η έξοδος στον ακροδέκτη πομπού να είναι πάντα ίση με την τάση βάσης μείον την εμπρός πτώση της διασταύρωσης βάσης-πομπού.



Γνωρίζουμε ότι κανονικά όταν ο εκπομπός τρανζίστορ (BJT) συνδέεται με τη σιδηροτροχιά γείωσης ή τη σιδηροτροχιά μηδενικής τροφοδοσίας, η βάση συνήθως απαιτεί περίπου 0,6V ή 0,7 V για να επιτρέψει την πλήρη εναλλαγή της συσκευής μέσω του συλλέκτη της σε πομπό. Αυτός ο τρόπος λειτουργίας του τρανζίστορ ονομάζεται κοινός τρόπος εκπομπής και η τιμή 0,6V ονομάζεται τιμή τάσης προς τα εμπρός του BJT. Σε αυτήν την πιο δημοφιλή μορφή διαμόρφωσης, το φορτίο βρίσκεται πάντα συνδεδεμένο με το τερματικό συλλέκτη της συσκευής.

Αυτό σημαίνει επίσης ότι όσο η βασική τάση του BJT είναι 0,6V υψηλότερη από την τάση του πομπού, η συσκευή γίνεται προκατειλημμένη προς τα εμπρός ή γίνεται ΕΝΕΡΓΟΠΟΙΗΣΗ σε αγωγιμότητα ή κορεσμένη άριστα.

Τώρα, σε μια διαμόρφωση τρανζίστορ ακόλουθου πομπού, όπως φαίνεται παρακάτω, το φορτίο συνδέεται στην πλευρά πομπού του τρανζίστορ, δηλαδή μεταξύ του πομπού και της σιδηροτροχιάς γείωσης.

διαμόρφωση τρανζίστορ emitter follower


Όταν συμβεί αυτό, ο πομπός δεν μπορεί να αποκτήσει δυναμικό 0V και το BJT δεν μπορεί να ενεργοποιηθεί με κανονικό 0,6V.
Ας υποθέσουμε ότι ένα 0.6V εφαρμόζεται στη βάση του, λόγω του φορτίου του πομπού, το τρανζίστορ μόλις αρχίζει να διεξάγει το οποίο δεν είναι αρκετό για να ενεργοποιήσει το φορτίο.
Καθώς η βασική τάση αυξάνεται από 0,6V σε 1,2V, ο πομπός αρχίζει να αγωνίζεται και επιτρέπει σε ένα 0,6V να φτάσει στον πομπό του, τώρα ας υποθέσουμε ότι η βασική τάση αυξάνεται περαιτέρω στα 2V….
τάση να φτάσει περίπου 1,6V.
Από το παραπάνω σενάριο διαπιστώνουμε ότι ο πομπός του τραμίστορ βρίσκεται πάντα 0,6V πίσω από τη βασική τάση και αυτό δίνει την εντύπωση ότι ο πομπός ακολουθεί τη βάση και επομένως το όνομα.
Τα κύρια χαρακτηριστικά μιας διαμόρφωσης τρανζίστορ οπαδών emitter μπορούν να μελετηθούν όπως εξηγείται παρακάτω:

  1. Η τάση του πομπού είναι πάντα περίπου 0,6V χαμηλότερη από τη βασική τάση.
  2. Η τάση του πομπού μπορεί να μεταβάλλεται ανάλογα με την αντίστοιχη τάση βάσης.
  3. Το ρεύμα εκπομπής είναι ισοδύναμο με το ρεύμα συλλέκτη. Αυτό
    κάνει τη διαμόρφωση πλούσια σε τρέχουσα, εάν ο συλλέκτης είναι άμεσα
    συνδεδεμένο με τη ράγα τροφοδοσίας (+).
  4. Το φορτίο συνδέεται μεταξύ του πομπού και του εδάφους, της βάσης
    αποδίδεται με ένα χαρακτηριστικό υψηλής αντίστασης, που σημαίνει ότι η βάση δεν είναι
    ευάλωτο στο να συνδεθείτε με το σιδηρόδρομο μέσω του πομπού,
    δεν απαιτεί υψηλή αντίσταση στην προστασία, και είναι κανονικά
    προστατεύεται από υψηλό ρεύμα.

Πώς λειτουργεί το Emitter Follower Circuit

Το κέρδος τάσης σε ένα κύκλωμα παρακολούθησης πομπού είναι περίπου Av ≅ 1, το οποίο είναι αρκετά καλό.

Σε αντίθεση με την απόκριση τάσης συλλέκτη, η τάση του πομπού βρίσκεται σε φάση με το σήμα βάσης εισόδου Vi. Αυτό σημαίνει ότι τα σήματα εισόδου και εξόδου τείνουν να αναπαράγουν ταυτόχρονα τα θετικά και αρνητικά επίπεδα κορυφής τους.

Όπως έγινε κατανοητό νωρίτερα, η έξοδος Vo φαίνεται να «ακολουθεί» τα επίπεδα σήματος εισόδου Vi, μέσω μιας σχέσης σε φάση, και αυτό αντιπροσωπεύει τον ακόλουθο του emitter.

Η διαμόρφωση emitter-follower χρησιμοποιείται κυρίως για εφαρμογές αντιστοίχισης σύνθετης αντίστασης, λόγω των υψηλών χαρακτηριστικών σύνθετης αντίστασης στην είσοδο και της χαμηλής σύνθετης αντίστασης στην έξοδο. Αυτό φαίνεται να είναι το άμεσο αντίθετο του κλασικού διαμόρφωση σταθερής προκατάληψης . Το αποτέλεσμα του κυκλώματος είναι αρκετά παρόμοιο με αυτό που αποκτήθηκε από έναν μετασχηματιστή, στον οποίο το φορτίο ταιριάζει με την αντίσταση πηγής για την επίτευξη των υψηλότερων επιπέδων μεταφοράς ισχύος μέσω του δικτύου.

σχετικά με Ισοδύναμο κύκλωμα του εκδότη Emitter

ο σχετικά με Το αντίστοιχο κύκλωμα για το παραπάνω διάγραμμα ακόλουθων εκπομπών εμφανίζεται παρακάτω:

Αναφερόμενοι στο κύκλωμα εκ νέου:

Ημέρα : Η αντίσταση εισόδου μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας τον τύπο:

Έτσι : Η σύνθετη αντίσταση εξόδου μπορεί να οριστεί καλύτερα με την πρώτη αξιολόγηση της εξίσωσης για το ρεύμα Ενας :

Ib = Vi / Zb

και στη συνέχεια πολλαπλασιάζοντας επί (β +1) για να πάρετε το Ie. Εδώ είναι το αποτέλεσμα:

Ie = (β +1)Ib = (β +1)Vi / Zb

Η αντικατάσταση του Zb δίνει:

Ie = (β +1)Vi / βre + (β +1)RE

Ie = Vi / [βre + (β +1)] + RE

Από (β +1) είναι σχεδόν ίσο με β και βρ / β +1 είναι σχεδόν ίσο με βρ / β = σχετικά με παίρνουμε:

Τώρα, εάν δημιουργήσουμε ένα δίκτυο χρησιμοποιώντας την παραπάνω εξίσωση, μας παρουσιάζει την ακόλουθη διαμόρφωση:

Επομένως, η σύνθετη αντίσταση εξόδου μπορεί να προσδιοριστεί ρυθμίζοντας την τάση εισόδου Εμείς στο μηδέν και

Zo = RE || εκ

Από, ΣΧΕΤΙΚΑ ΜΕ είναι συνήθως πολύ μεγαλύτερο από σχετικά με , λαμβάνεται υπόψη η ακόλουθη προσέγγιση:

Λοιπόν

Αυτό μας δίνει την έκφραση για την σύνθετη αντίσταση εξόδου ενός κυκλώματος παρακολούθησης πομπού.

Τρόπος χρήσης ενός τρανζίστορ Emitter Follower σε ένα κύκλωμα (Κυκλώματα εφαρμογής)

Μια ρύθμιση παραμέτρων emitter σάς δίνει το πλεονέκτημα να αποκτήσετε μια έξοδο που γίνεται ελεγχόμενη στη βάση του τρανζίστορ.

Και επομένως αυτό μπορεί να εφαρμοστεί σε διάφορες εφαρμογές κυκλωμάτων που απαιτούν προσαρμοσμένο σχεδιασμό ελεγχόμενης τάσης.

Τα παρακάτω λίγα παραδείγματα κυκλωμάτων δείχνουν πώς συνήθως μπορεί να χρησιμοποιηθεί ένα κύκλωμα παρακολούθησης πομπού σε κυκλώματα:

Απλή μεταβλητή παροχή ηλεκτρικού ρεύματος:

Η ακόλουθη απλή τροφοδοσία υψηλής μεταβλητής εκμεταλλεύεται το χαρακτηριστικό του οπαδού του πομπού και εφαρμόζει με επιτυχία μια τακτοποιημένη 100V, μεταβλητή τροφοδοσία 100 amp το οποίο μπορεί να κατασκευαστεί και να χρησιμοποιηθεί από οποιονδήποτε νέο χομπίστες γρήγορα ως μια εύχρηστη μονάδα τροφοδοσίας μικρού πάγκου.

Ρυθμιζόμενη δίοδος Zener:

Κανονικά μια δίοδος zener έρχεται με μια σταθερή τιμή που δεν μπορεί να αλλάξει ή να αλλάξει σύμφωνα με μια δεδομένη ανάγκη εφαρμογής κυκλώματος.
Το παρακάτω διάγραμμα που είναι στην πραγματικότητα ένα απλό κύκλωμα φορτιστή κινητού τηλεφώνου έχει σχεδιαστεί με χρήση διαμόρφωσης κυκλώματος παρακολούθησης πομπού. Εδώ, απλά αλλάζοντας την υποδεικνυόμενη δίοδο zener βάσης με δοχείο 10Κ, ο σχεδιασμός μπορεί να μετατραπεί σε ένα αποτελεσματικό ρυθμιζόμενο κύκλωμα δίοδος zener, ένα άλλο κύκλωμα εφαρμογής ακόλουθου δροσερού πομπού.

Απλός ελεγκτής ταχύτητας κινητήρα

Συνδέστε έναν βουρτσισμένο κινητήρα κατά μήκος του πομπού / γείωσης και διαμορφώστε ένα ποτενσιόμετρο με τη βάση του τρανζίστορ και έχετε ένα απλό αλλά πολύ αποτελεσματικό 0 έως το μέγιστο εύρος τιμών κύκλωμα ελεγκτή ταχύτητας κινητήρα μαζί σου. Ο σχεδιασμός φαίνεται παρακάτω:

Ενισχυτής ισχύος Hi Fi:

Ακόμη και αναρωτήθηκε πώς οι ενισχυτές μπορούν να αναπαράγουν ένα δείγμα μουσικής σε μια ενισχυμένη έκδοση χωρίς να διαταράξουν τη κυματομορφή ή το περιεχόμενο του μουσικού σήματος; Αυτό γίνεται εφικτό λόγω των πολλών σταδίων που ακολουθούν ο εκπομπός σε ένα κύκλωμα ενισχυτή.

Εδώ είναι ένα απλό Κύκλωμα ενισχυτή 100 watt όπου οι συσκευές εξόδου εξόδου μπορούν να δουν να διαμορφώνονται σε ένα σχέδιο παρακολούθησης πηγής που είναι ισοδύναμο mosfet ενός οπαδού εκπομπής BJT.

Μπορεί να υπάρχουν πολλά άλλα τέτοια κυκλώματα εφαρμογών emitter follower, μόλις έχω ονομάσει αυτά που ήταν εύκολα προσβάσιμα από αυτόν τον ιστότοπο, εάν έχετε περισσότερες πληροφορίες σχετικά με αυτό, μη διστάσετε να μοιραστείτε τα πολύτιμα σχόλιά σας.




Προηγούμενο: Κύκλωμα διακόπτη 10 διαδοχικών μανδάλων Επόμενο: Πώς να διασυνδέσετε την οθόνη κινητού τηλεφώνου με το Arduino