BJT Emitter-Follower - การทำงานวงจรแอปพลิเคชัน

ในโพสต์นี้เราเรียนรู้วิธีการใช้การกำหนดค่าตัวส่งสัญญาณทรานซิสเตอร์ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้งานได้จริงเราศึกษาสิ่งนี้ผ่านวงจรแอปพลิเคชันตัวอย่างที่แตกต่างกันเล็กน้อย ตัวติดตามตัวปล่อยเป็นหนึ่งในการกำหนดค่าทรานซิสเตอร์มาตรฐานซึ่งเรียกอีกอย่างว่าการกำหนดค่าทรานซิสเตอร์ตัวสะสมทั่วไป

เรามาทำความเข้าใจกันก่อน ทรานซิสเตอร์ผู้ติดตามตัวปล่อยคืออะไร r และเหตุใดจึงเรียกว่าวงจรทรานซิสเตอร์ตัวสะสมทั่วไป

ทรานซิสเตอร์ Emitter Follower คืออะไร

ในการกำหนดค่า BJT เมื่อใช้เทอร์มินัลตัวปล่อยเป็นเอาต์พุตเครือข่ายเรียกว่า emitter-follower ในการกำหนดค่านี้แรงดันไฟฟ้าขาออกจะอยู่ในเฉดสีที่ต่ำกว่าสัญญาณฐานอินพุตเสมอเนื่องจากฐานโดยกำเนิดที่ปล่อยสัญญาณตก

พูดง่ายๆก็คือในวงจรทรานซิสเตอร์ประเภทนี้ตัวปล่อยดูเหมือนจะเป็นไปตามแรงดันไฟฟ้าฐานของทรานซิสเตอร์ดังนั้นเอาต์พุตที่ขั้วอิมิตเตอร์จะเท่ากับแรงดันไฟฟ้าฐานลบด้วยการลดลงไปข้างหน้าของทางแยกตัวปล่อยฐาน

เราทราบดีว่าโดยปกติเมื่อตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์ (BJT) เชื่อมต่อกับรางกราวด์หรือรางจ่ายที่เป็นศูนย์โดยทั่วไปแล้วฐานจะต้องใช้ประมาณ 0.6V หรือ 0.7 V เพื่อให้สามารถสลับอุปกรณ์ได้อย่างสมบูรณ์ผ่านตัวรวบรวมไปยังตัวปล่อย โหมดการทำงานของทรานซิสเตอร์นี้เรียกว่าโหมดอีซีแอลทั่วไปและค่า 0.6V เรียกว่าค่าแรงดันไปข้างหน้าของ BJT ในรูปแบบการกำหนดค่าที่เป็นที่นิยมมากที่สุดนี้จะพบว่าโหลดที่เชื่อมต่อกับเทอร์มินัลตัวรวบรวมของอุปกรณ์เสมอ

นอกจากนี้ยังหมายความว่าตราบใดที่แรงดันไฟฟ้าพื้นฐานของ BJT สูงกว่าแรงดันอิมิตเตอร์ 0.6V อุปกรณ์จะเอนเอียงไปข้างหน้าหรือเปิดเป็นการนำไฟฟ้าหรือได้รับความอิ่มตัวอย่างเหมาะสมที่สุด

ตอนนี้ในการกำหนดค่าทรานซิสเตอร์ผู้ติดตามตัวปล่อยดังที่แสดงด้านล่างโหลดจะเชื่อมต่อที่ด้านตัวปล่อยของทรานซิสเตอร์ซึ่งอยู่ระหว่างตัวปล่อยและรางกราวด์

เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้นตัวปล่อยไม่สามารถรับศักย์ 0V และ BJT ไม่สามารถเปิดด้วย 0.6V ปกติได้
สมมติว่า 0.6V ถูกนำไปใช้กับฐานของมันเนื่องจากโหลดตัวปล่อยทรานซิสเตอร์เพิ่งเริ่มดำเนินการซึ่งไม่เพียงพอที่จะเรียกโหลด
เมื่อแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานเพิ่มขึ้นจาก 0.6V เป็น 1.2V ตัวปล่อยจะเริ่มทำงานและอนุญาตให้ 0.6V ไปถึงตัวปล่อยของมันตอนนี้สมมติว่าแรงดันไฟฟ้าพื้นฐานจะเพิ่มขึ้นอีกเป็น 2V …. สิ่งนี้จะแจ้งให้ตัวปล่อย
แรงดันไฟฟ้าถึงประมาณ 1.6V
จากสถานการณ์ข้างต้นเราพบว่าตัวปล่อยของ tramsistor อยู่ด้านหลังแรงดันไฟฟ้าฐาน 0.6V เสมอและสิ่งนี้ทำให้เกิดความรู้สึกว่าตัวปล่อยกำลังติดตามฐานและด้วยเหตุนี้ชื่อ
คุณสมบัติหลักของการกำหนดค่าทรานซิสเตอร์ผู้ติดตามตัวปล่อยสามารถศึกษาได้ตามคำอธิบายด้านล่าง:

1. แรงดันไฟฟ้าของตัวปล่อยจะต่ำกว่าแรงดันฐานประมาณ 0.6V
2. แรงดันไฟฟ้าของตัวปล่อยสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยการเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าฐานให้เหมาะสม
3. กระแสอีซีแอลเทียบเท่ากับกระแสของตัวสะสม นี้
   ทำให้คอนฟิกูเรชันสมบูรณ์ในปัจจุบันหากตัวเก็บรวบรวมโดยตรง
   เชื่อมต่อกับรางจ่าย (+)
4. โหลดที่ติดอยู่ระหว่างตัวปล่อยและพื้นฐาน
   ถูกนำมาประกอบกับคุณสมบัติความต้านทานสูงซึ่งหมายความว่าฐานไม่ได้
   เสี่ยงต่อการเชื่อมต่อกับรางกราวด์ผ่านตัวปล่อย
   ไม่ต้องการความต้านทานสูงในการปกป้องตัวเองและโดยปกติแล้ว
   ป้องกันจากกระแสไฟฟ้าสูง

วงจร Emitter Follower ทำงานอย่างไร

แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับในวงจรตัวติดตามตัวปล่อยนั้นมีค่าประมาณคือ Av ≅ 1 ซึ่งค่อนข้างดี

ในทางตรงกันข้ามกับการตอบสนองของแรงดันไฟฟ้าของตัวสะสมแรงดันไฟฟ้าของอีซีแอลจะอยู่ในเฟสพร้อมกับสัญญาณฐานอินพุต Vi ความหมายทั้งสัญญาณอินพุตและเอาต์พุตมีแนวโน้มที่จะจำลองระดับสูงสุดที่เป็นบวกและลบพร้อมกัน

ตามที่เข้าใจก่อนหน้านี้เอาต์พุต Vo ดูเหมือนจะเป็น 'ตาม' สัญญาณอินพุตระดับ Vi ผ่านความสัมพันธ์ในเฟสและสิ่งนี้แสดงถึงผู้ติดตามตัวปล่อยชื่อ

การกำหนดค่า emitter-follower ส่วนใหญ่จะใช้สำหรับแอพพลิเคชั่นจับคู่อิมพีแดนซ์เนื่องจากคุณสมบัติอิมพีแดนซ์สูงที่อินพุตและอิมพีแดนซ์ต่ำที่เอาต์พุต สิ่งนี้ดูเหมือนจะตรงข้ามกับคลาสสิกโดยตรง การกำหนดค่าอคติคงที่ . ผลลัพธ์ของวงจรค่อนข้างคล้ายกับที่ได้มาจากหม้อแปลงซึ่งโหลดจะจับคู่กับอิมพีแดนซ์ต้นทางเพื่อให้ได้การถ่ายโอนพลังงานในระดับสูงสุดผ่านเครือข่าย

อีกครั้ง วงจรเทียบเท่าของ Emitter Follower

อีกครั้ง วงจรเทียบเท่าสำหรับแผนภาพผู้ติดตามตัวปล่อยด้านบนแสดงไว้ด้านล่าง:

อ้างถึงวงจร re:

วัน : สามารถคำนวณอิมพีแดนซ์อินพุตได้โดยใช้สูตร:

ดังนั้น : อิมพีแดนซ์เอาต์พุตสามารถกำหนดได้ดีที่สุดโดยการประเมินสมการของกระแสก่อน หนึ่ง :

Ib = Vi / Zb

แล้วคูณด้วย (β +1) เพื่อให้ได้ Ie นี่คือผลลัพธ์:

ได้แก่ = (β +1) Ib = (β +1) Vi / Zb

การแทนที่ Zb ให้:

ได้แก่ = (β +1) Vi / βre + (β +1) RE

ได้แก่ = Vi / [βre + (β +1)] + RE

ตั้งแต่ (β +1) เกือบจะเท่ากับ ข และ βre / β +1 เกือบจะเท่ากับ βre / ข = อีกครั้ง เราได้รับ:

ตอนนี้ถ้าเราสร้างเครือข่ายโดยใช้สมการที่ได้รับข้างต้นแสดงการกำหนดค่าต่อไปนี้:

ดังนั้นความต้านทานขาออกสามารถกำหนดได้โดยการตั้งค่าแรงดันไฟฟ้าขาเข้า เรา เป็นศูนย์และ

Zo = RE || re

ตั้งแต่, RE โดยปกติจะใหญ่กว่ามาก อีกครั้ง โดยส่วนใหญ่จะคำนึงถึงการประมาณต่อไปนี้:

ดังนั้นอีกครั้ง

สิ่งนี้ทำให้เราได้นิพจน์สำหรับอิมพีแดนซ์เอาท์พุตของวงจรผู้ติดตามตัวปล่อย

วิธีใช้ Emitter Follower Transistor ในวงจร (Application Circuits)

การกำหนดค่าผู้ติดตามตัวปล่อยช่วยให้คุณได้รับเอาต์พุตที่สามารถควบคุมได้ที่ฐานของทรานซิสเตอร์

ดังนั้นจึงสามารถนำไปใช้ในแอปพลิเคชันวงจรต่างๆที่ต้องการการออกแบบที่ควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบกำหนดเอง

ตัวอย่างวงจรต่อไปนี้แสดงให้เห็นว่าโดยทั่วไปแล้ววงจรผู้ติดตามตัวปล่อยสามารถใช้ในวงจรได้อย่างไร:

แหล่งจ่ายไฟแบบแปรผันอย่างง่าย:

แหล่งจ่ายไฟแบบแปรผันสูงอย่างง่ายต่อไปนี้ใช้ประโยชน์จากคุณลักษณะของผู้ติดตามตัวปล่อยและดำเนินการอย่างเรียบร้อย แหล่งจ่ายไฟตัวแปร 100V, 100 แอมป์ ซึ่งสามารถสร้างและใช้งานโดยมือสมัครเล่นใหม่ ๆ ได้อย่างรวดเร็วในฐานะหน่วยจ่ายไฟม้านั่งขนาดเล็กที่มีประโยชน์

ไดโอด Zener ที่ปรับได้:

โดยปกติซีเนอร์ไดโอดจะมาพร้อมกับค่าคงที่ซึ่งไม่สามารถเปลี่ยนแปลงหรือเปลี่ยนแปลงได้ตามความต้องการของแอปพลิเคชันวงจรที่กำหนด
แผนภาพต่อไปนี้ซึ่งเป็นไฟล์ วงจรชาร์จโทรศัพท์มือถืออย่างง่าย ได้รับการออกแบบโดยใช้การกำหนดค่าวงจรติดตามตัวปล่อย ที่นี่เพียงแค่เปลี่ยนไดโอดซีเนอร์พื้นฐานที่ระบุด้วยหม้อ 10K การออกแบบสามารถเปลี่ยนเป็นวงจรซีเนอร์ไดโอดที่ปรับได้อย่างมีประสิทธิภาพซึ่งเป็นวงจรแอปพลิเคชันผู้ติดตามอีซีเนอร์ที่เย็นอีกตัวหนึ่ง

ตัวควบคุมความเร็วมอเตอร์อย่างง่าย

เชื่อมต่อมอเตอร์แบบแปรงผ่านตัวปล่อย / กราวด์และกำหนดค่าโพเทนชิออมิเตอร์ด้วยฐานของทรานซิสเตอร์และคุณมีช่วง 0 ถึงสูงสุดที่เรียบง่าย แต่มีประสิทธิภาพมาก วงจรควบคุมความเร็วมอเตอร์ กับคุณ. การออกแบบสามารถดูได้ด้านล่าง:

เครื่องขยายเสียง Hi Fi:

สงสัยด้วยซ้ำว่าแอมพลิฟายเออร์สามารถทำซ้ำเพลงตัวอย่างเป็นเวอร์ชันขยายโดยไม่รบกวนรูปคลื่นหรือเนื้อหาของสัญญาณเพลงได้อย่างไร? อาจเป็นไปได้เนื่องจากขั้นตอนการติดตามตัวปล่อยจำนวนมากที่เกี่ยวข้องกับวงจรขยายสัญญาณ

นี่คือวิธีง่ายๆ วงจรขยาย 100 วัตต์ โดยที่สามารถมองเห็นอุปกรณ์จ่ายไฟเอาท์พุตได้ในการออกแบบผู้ติดตามแหล่งที่มาซึ่งเทียบเท่ากับมอสเฟ็ตของผู้ติดตามตัวปล่อย BJT

อาจมีวงจรแอปพลิเคชันผู้ติดตามตัวปล่อยอื่น ๆ อีกมากมายฉันเพิ่งตั้งชื่อวงจรที่สามารถเข้าถึงได้ง่ายสำหรับฉันจากเว็บไซต์นี้หากคุณมีข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้โปรดแบ่งปันความคิดเห็นที่มีค่าของคุณ