Koji je dobitak napona zajedničkog - kolekcionarskog pojačala?

U carstvu elektronskih sklopova, zajednički - pojačavač kolektora, poznat i kao Emiter - sljedbenik, osnovni je građevinski blok sa jedinstvenim karakteristikama. Kao dobavljač pouzdanog tranzistora, često me pitaju o povećanju napona zajedničkog - kolekcionarskog pojačala. U ovom blogu ćemo duboko unijeti u ovu temu, istražujući koji je dobitak napona, kako se izračunava za zajedničko - kolekcionar pojačalo i njegov značaj u praktičnim primjenama.

Razumijevanje dobitka napona

Prije nego što konkretno razgovaramo o dobitku napona uobičajenog - kolekcionarskog pojačala, prvo razumijemo koji naponski dobitak općenito znače. Dobitak napona je mjera koliko pojačala može povećati amplitudu signala ulaznog napona. Definisan je kao omjer izlaznog napona ($ V_ {out} $) na ulazni napon ($ V_ {in} $), a obično se označava simbolom $ A_V $. Matematički se može izraziti kao:

[A_V = \ frac {v_ {out}} {v_ {in}}]

Pojačana snaga veća od 1 označava da pojačalo povećava amplitudu napona ulaznog signala, dok dobitak manji od 1 znači da je izlazni napon manji od ulaza. Dobitak od 1 podrazumijeva da je izlazni napon jednak ulazni napon.

Konfiguracija uobičajenog - kolekcionarskog pojačala

Zajedničko - pojačalo kolektora je vrsta pojačanog pojačala bipolarnog spona (BJT). U ovoj konfiguraciji, kolekcionarni terminal tranzistora povezan je sa zajedničkom referentnom tačkom, obično tlo ili fiksni napon napajanja. Ulazni signal se primjenjuje na osnovni terminal, a izlaz se uzima iz emitiranog terminala.

Glavna prednost zajedničkog - pojačala kolektora je njegova velika ulazna impedancija i niska izlazna impedancija. To ga čini korisnim za impedanciju podudaranje između različitih faza elektronskog kruga, kao i za pufere aplikacije u kojima je visok izvor impedancije potreban za vožnju niskim opterećenjem impedancije.

Izračunavanje povećanja napona zajedničkog - pojačala kolektora

Da biste izračunali pojačanje napona zajedničkog - kolektorskog pojačala, moramo analizirati krug pomoću osnovnih tranzistorskih principa. Razmotrimo jednostavan zajednički krug pojačala sa kolektorom sa BJT-om. Za ovu analizu može se koristiti mali ekvivalentni krug Common-Collector-a.

Ulazni napon $ v_ {in} $ je povezan sa bazom - Emitter Napon $ V_ {BE} $ i izlazni napon $ v_ {out} $ (što je emitirani napon) po sljedećim odnosima. Osnovna struja $ I_B $ i Emiter Truck $ I_E $ su povezana sa $ I_E = (1 + \ beta) I_B $, gdje je $ \ beta $ je trenutni dobitak tranzistora.

Izlazni napon $ v_ {out} = i_er_e $, gdje je $ r_e $ emitiraju otpornik. Ulazni napon $ v_ {in} = v_ {be} + v_ {out} $.

Za malu - analizu signala, pretpostavljamo da je baza - Emitter Napon $ V_ {BE} $ otprilike konstantan (oko 0,7 V za silikon BJT u aktivnom regionu). Mali - pojačani napon signala $ A_V $ može se izvesti na sljedeći način:

Znamo da je $ v_ {in} = v_ {be} + v_ {out} $, a od $ v_ {be} $ je relativno mali u odnosu na $ v_ {out} $ u malom - signalnom režimu, možemo približiti napon kao:

[A_V = \ frac {v_ {out}} {v_ {in}} \ cca \ frac {v_ {out}} {v_ {out} + v_ {be}} \ cca 1]

U detali detaljnije analize, s obzirom na sitni ekvivalentni krug tranzistora $ r _ {\ pi} = \ frac {\ pi} = \ frac {\ beta v_t} {i_c} $, gdje $ v_t = kt / q \ cca26 \ mv $ na sobnoj temperaturi i $ I_C $ je struja kolektora.

Mali - pojačan napona signala $ A_V $ dat je:

[A_V = \ frac {(1 + \ beta) r_e} {R _ {\ pi} + (1 + \ beta) r_e}]

Od $ \ beta $ je obično velika (npr. 100 - 300 za zajednički BJT) i $ (1+ \ beta) R_E \ GG R _ {\ pi} $, napon $ a_v $ je vrlo blizu 1. U stvari, za većinu praktičnijih svrha možemo reći da je dobitak napona zajedničkog - kolekcionarskog pojačala otprilike 1.

Značaj dobitka napona u praktičnim primjenama

Činjenica da je dobitak napona zajedničkog - kolekcionarskog pojačala otprilike 1 mogao bi se činiti neimpresivno na prvi pogled. Međutim, njegova vrijednost leži u drugim aspektima.

Odgovarajući impedansu

Kao što je već spomenuto, zajednički - kolekcionar pojačalo ima visoku ulaznu impedanciju i nisku izlaznu impedanciju. To ga čini idealnim za podudaranje impedancije. Na primjer, u radio prijemniku antena ima visoku impedanciju, a naredne faze prijemnika mogu imati nisku impedanciju. Korištenjem uobičajenog pojačala kolektora kao međuspremnika između antene i etapa prijemnika, signal efikasno možemo prenijeti bez značajnog gubitka zbog neusklađenosti impedancije.

Pufering

U multi - scenskom pojačalu, zajednički - pojačavač kolektora može se koristiti kao međuspremnik. Buffer scena izolira jednu fazu od druge, sprječavajući učinak učitavanja naknadne faze na prethodnoj. Budući da je dobitak napona blizu 1, amplituda signala ostaje gotovo ista, ali karakteristike impedancije prilagođavaju se kako bi se osiguralo pravilan prijenos signala.

Naši tranzistori za zajedničke - primene pojačala kolektora

Kao dobavljač tranzistora nudimo širok spektar tranzistora pogodnih za uobičajene - kolekcionarske pojačale krugove. Naši tranzistori su pažljivo odabrani i testirani kako bi se osigurale visoke performanse i pouzdanost. Bez obzira na to je li vam potreban visoki - $ \ beta $ tranzistor za visoku - pričvršćivanje ili niski - bučni tranzistor za osjetljiv krug, imamo pravi proizvod za vas.

Možete istražiti našeTranzistorLinija proizvoda Da biste pronašli najprikladnije tranzistore za vaš zajednički - dizajn pojačala kolektora. Naši tranzistori su dostupni u različitim paketima i specifikacijama kako bi se ispunili različiti zahtjevi za dizajn.

Zaključak

Zaključno, pojačanje napona zajedničkog - kolekcionarskog pojačala je otprilike 1, što bi se moglo činiti kao mala vrijednost u pogledu pojačanja napona. Međutim, njegova stvarna vrijednost nalazi se u visokoj ulaznoj impedanciji i niskoj izlaznoj impedanciji, što ga čini izuzetno korisnim za impedance podudaranje i pufere.

Ako radite na projektu koji zahtijeva zajedničke - pojačala kolektora i potrebni su visoki - kvalitetni tranzistori, tu smo da pomognemo. Kontaktirajte nas za više informacija o našim proizvodima i za pokretanje pregovora o nabavci. Radujemo se što ćemo vam pružiti najbolja tranzistorska rješenja za vaše elektroničke sklopove kruga.

Reference

1. Sedra, Adel S. i Kenneth C. Smith. "Mikroelektronski krugovi." Univerzitet Oxford, 2015.
2. Bolest, Robert L. i Louis Nashelsky. "Elektronski uređaji i teorija kruga." Pearson, 2018.