Common Collector Amplifier Circuit og dens applikasjoner

Forsterkeren er en elektronisk krets som brukes til å forsterke et spennings- eller strømsignal. Inngangen til transistoren vil være en spenning eller strøm, og utgangen vil være en forsterket form av det inngangssignalet. En forsterkerkrets er vanligvis designet med en eller flere transistorer kalles en transistorforsterker. Transistoren (BJT, FET) er en hovedkomponent i et forsterkersystem. I denne artikkelen vil vi diskutere forsterkerkretsen for vanlig kollektor.

Transistorforsterkerne bruker oftest i vårt daglige liv applikasjoner som en lydforsterker, radiofrekvens, lydmottakere, Optisk fiberkommunikasjon , etc.

Common Collector / Emitter Follower Transistor Amplifier Basics

Som vi diskuterte i vår forrige artikkel, er det tre transistorkonfigurasjoner som ofte brukes til signalforsterkning, dvs. felles base (CB), felles kollektor (CC) og vanlig emitter (CE).

Gode ​​transistorforsterkere har i hovedsak følgende parametere høy forsterkning, høy inngangsimpedans, høy båndbredde, høy svinghastighet, høy linearitet, høy effektivitet, høy stabilitet, etc.

I Common Collector-transistorkonfigurasjonen bruker vi kollektorterminalen som vanlig for både inngangs- og utgangssignaler. Denne konfigurasjonen er også kjent som emitterfollower-konfigurasjon fordi emitterspenningen følger basisspenningen. Emitterfollower-konfigurasjonen brukes mest som en spenningsbuffer. Disse konfigurasjonene er mye brukt i applikasjoner for impedansmatching på grunn av deres høye inngangsimpedans.

Vanlige samlerforsterkere har følgende kretskonfigurasjoner.

• Inngangssignalet kommer inn i transistoren ved baseterminalen
• Inngangssignalet går ut av transistoren ved emitterterminalen
• Samleren er koblet til en konstant spenning, dvs. jord, noen ganger med en mellomliggende motstand

En enkel forsterkerkrets for vanlig kollektor er vist i figuren nedenfor. Samlermotstanden Rc er unødvendig i mange applikasjoner. For å arbeidstransistor som forsterker , den skal være i den aktive regionen av konfigurasjonen.

Common Collector Forsterker eller Emitter Follower Circuit

For det setter vi at hvilepunktet må settes med kretsene utenfor transistoren, verdiene til motstandene Rc og Rb, og DC-spenningskildene, Vcc og Vbb, har valgt tilsvarende.

Når kretsstille forhold er beregnet og det er bestemt at BJT er i det fremover aktive driftsområdet, beregnes h-parametrene nedenfor for å danne transistorens småsignalmodell.

Vanlige kollektortransistorforsterkeregenskaper

Lastmotstanden i den vanlige samlerforsterkeren som plasseres i serie med emitterkretsen mottar både basestrømmen og samlerstrømmen.

Siden emitteren til en transistor er summen av basis- og kollektorstrømmer, siden basis- og kollektorstrømmer alltid legges sammen for å danne emitterstrømmen, ville det være rimelig å anta at denne forsterkeren vil ha en veldig stor strømforsterkning.

Common-collector forsterkeren har ganske stor strømforsterkning, større enn noen annen transistorforsterkerkonfigurasjon. Egenskapene til cc forsterker som nevnt nedenfor.

Små signal kretsytelsen kan nå beregnes. Total kretsytelse er summen av stille og små signalytelse. AC-modellkretsen er vist nedenfor.

AC-modellering av Common Collector-forsterker

Nåværende gevinst

Strømforsterkningen er definert som forholdet mellom belastningsstrømmen og inngangsstrømmen.

Ai = il / ib = -ie / ib

Fra h-parameterkretsen kan det bestemmes at emitter- og basestrømmene er relatert gjennom den avhengige strømkilden med konstant hfe + 1. Den nåværende forsterkningen er bare avhengig av BJT-karakteristikkene og uavhengig av andre kretselementverdier. Verdien er gitt av

Ai = hfe + 1

Inngangsmotstand

Inngangsmotstanden er gitt av

Dette resultatet er identisk med det for en vanlig emitterforsterker med en emittermotstand. Inngangsmotstanden til en vanlig samlerforsterker er stor for typiske verdier av lastmotstanden Re.

Spenningsøkning

Spenningsforsterkningen er forholdet mellom utgangsspenning og inngangsspenning. Hvis inngangsspenningen igjen er spenningen ved inngangen til transistoren, Vb.

Av= Vo/Vb

Av = (vo / il) (il / ib) (ib / vb)

Erstatter hvert begrep med det tilsvarende uttrykket

Av= (Re)(Ai)(1/Ri)

Ovennevnte ligning er noe mindre enn enhet. Tilnærmingsligningen av spenningsforsterkning er gitt av

Den totale spenningsforsterkningen kan defineres som

Avs = Vo / Vs

Dette forholdet kan avledes direkte fra spenningsforsterkningen Av, og en spenningsdeling mellom kildemotstanden Rs og forsterkerens inngangsmotstand Ri

Etter erstatning av passende ligninger blir den totale spenningsforsterkningen gitt av

Avs = 1- (hie + Rb) / (Ri + Rb)

Utgangsbestandighet

Utgangsmotstanden er definert som Thevenin-motstanden ved utgangen fra forsterkeren som ser tilbake i forsterkeren. Kretsen er vist nedenfor, AC-ekvivalent krets for å beregne utgangsmotstanden.

Common Collector Amplifier Output Resistance AC Equivalent Circuit

Hvis en spenning v blir påført utgangsterminalene, blir grunnstrømmen funnet å være

ib = -v / (Rb + hie)

Den totale strømmen som strømmer inn i BJT er gitt av

i = -ib-hfe.ib

utgangsmotstanden beregnes som

Ro = v / i = (Rb + hie) / (hfe + 1)

Utgangsmotstanden for en vanlig kollektortransistorforsterker er vanligvis liten.

applikasjoner

• Denne forsterkeren brukes som en impedanstilpasningskrets.
• Den brukes som en koblingskrets.
• Den høye strømforsterkningen kombinert med nærhetsspenningsforsterkning gjør denne kretsen til en flott spenningsbuffer
• Det brukes også til kretsisolering.

Denne artikkelen diskuterer arbeidet med den vanlige emitterforsterkerkretsen og dens applikasjoner. Ved å lese informasjonen ovenfor har du fått en ide om dette konseptet.

Videre, eventuelle spørsmål angående denne artikkelen eller hvis du vil implementere Elektriske og elektroniske prosjekter for ingeniørstudenter , er du velkommen til å kommentere nedenfor. Her er spørsmålet for deg, hva er spenningsgevinsten til vanlig samlerforsterker?