Penguat pemungut BJT biasa adalah litar di mana pemungut dan pangkalan BJT berkongsi bekalan input yang sama, oleh itu nama pemungut umum.

Dalam artikel sebelumnya kami telah mempelajari dua konfigurasi transistor yang lain, iaitu asas sepunya dan juga pemancar biasa .

“pengecas bateri ion litium ”

Dalam artikel ini kita membincangkan reka bentuk ketiga dan terakhir yang disebut konfigurasi pemungut biasa atau sebagai alternatif juga dikenali pemancar-pengikut.

Gambar konfigurasi ini ditunjukkan di bawah menggunakan arah aliran arus standard dan notasi voltan:

konfigurasi pengumpul biasa dengan arah arus standard dan notasi voltan

Ciri Utama Penguat Pemungut Umum

Ciri utama dan tujuan penggunaan konfigurasi pengumpul umum BJT adalah pemadanan impedans .

Ini disebabkan oleh fakta bahawa konfigurasi ini mempunyai impedans input yang tinggi dan impedans output yang rendah.

Ciri ini sebenarnya adalah kebalikan dari dua rakan asas yang lain iaitu konfigurasi pemancar biasa.

Bagaimana Penguat Pemungut Biasa Berfungsi

Dari rajah di atas kita dapat melihat bahawa beban di sini dilekatkan dengan pin pemancar transistor dan pemungut dihubungkan ke rujukan umum berkenaan dengan dasar (input).

Maknanya, pengumpul adalah biasa bagi beban input dan output. Dengan kata lain, bekalan yang datang ke pangkalan dan pemungut sama-sama berkongsi kekutuban yang sama. Di sini, asas menjadi input dan pemancar menjadi output.

Menarik untuk diperhatikan bahawa, walaupun konfigurasi menyerupai konfigurasi pemancar biasa sebelumnya, pengumpul dapat dilihat dilampirkan dengan 'Sumber Umum'.

Berkenaan dengan ciri reka bentuk, kita tidak perlu memasukkan set ciri pengumpul umum untuk menentukan parameter litar.

Untuk semua pelaksanaan praktikal, ciri output konfigurasi pengumpul bersama akan sama seperti yang ditunjukkan untuk pemancar bersama

Oleh itu, kita hanya boleh merancang dengan menggunakan ciri-ciri yang digunakan untuk rangkaian pemancar biasa .

Untuk setiap konfigurasi pengumpul biasa, ciri keluaran ditunjukkan dengan menggunakan I ADALAH vs V SPR untuk I yang ada B julat nilai.

Ini menunjukkan bahawa kedua pemancar biasa dan pemungut biasa mempunyai nilai input semasa yang sama.

Untuk mencapai paksi mendatar bagi pemungut bersama, kita hanya perlu mengubah kekutuban voltan pemungut pemancar dalam ciri pemancar bersama.

Akhirnya, anda akan melihat bahawa hampir tidak ada perbezaan dalam skala menegak pemancar biasa I C , jika ini ditukar dengan I ADALAH dalam ciri pengumpul bersama, (sejak ∝ ≅ 1).

Semasa merancang sisi input, kita dapat menerapkan ciri-ciri dasar pemancar bersama untuk mencapai data penting.

Had Operasi

Bagi mana-mana BJT, had operasi merujuk kepada kawasan operasi yang melebihi ciri-cirinya yang menunjukkan jarak maksimum yang boleh ditoleransi dan titik di mana transistor dapat berfungsi dengan distorsi minimum.

Gambar berikut menunjukkan bagaimana ini ditentukan untuk ciri BJT.

Anda juga akan menemui had operasi ini pada semua lembar data transistor.

Sebilangan had operasi ini mudah difahami, misalnya kita tahu berapa arus pengumpul maksimum (disebut sebagai berterusan arus pemungut dalam lembaran data), dan voltan pemungut-ke-pemancar maksimum (biasanya disingkat sebagai V Ketua Pegawai Eksekutif dalam lembaran data).

Sebagai contoh yang ditunjukkan oleh BJT dalam grafik di atas, kita dapati I C (maksimum) dinyatakan sebagai 50 mA dan V Ketua Pegawai Eksekutif sebanyak 20 V.

Garis menegak yang dilukis ditunjukkan sebagai V SPR (kampung) pada ciri, menunjukkan V minimum INI yang dapat dilaksanakan tanpa melintasi wilayah non-linear, ditunjukkan dengan nama 'wilayah tepu'.

The V SPR (kampung) ditentukan untuk BJT biasanya sekitar 0.3V.

Tahap penyebaran tertinggi dikira menggunakan formula berikut:

Dalam gambar ciri di atas, pelesapan daya pemungut BJT yang diandaikan ditunjukkan sebagai 300mW.

Sekarang persoalannya, apakah metode yang dapat digunakan untuk merancang kurva pelesapan daya pemungut, yang ditentukan oleh spesifikasi berikut:

ADALAH

Ini menunjukkan bahawa produk V INI dan saya C mestilah sama dengan 300mW, pada bila-bila masa pada ciri.

Sekiranya andaikan saya C mempunyai nilai maksimum 50mA, menggantikannya dalam persamaan di atas memberikan hasil berikut:

Hasil di atas memberitahu bahawa sekiranya saya C = 50mA, kemudian V INI akan menjadi 6V pada kurva pelesapan daya, seperti yang terbukti pada Gambar 3.22.

Sekarang jika kita memilih V INI dengan nilai tertinggi 20V, maka I C tahap akan seperti di bawah:

Ini menetapkan titik kedua ke atas kurva kuasa.

Sekarang jika kita memilih tahap I C sekitar pertengahan jalan, katakan pada 25mA, dan menerapkannya pada tahap V yang dihasilkan INI , kemudian kita mendapat penyelesaian berikut:

Perkara yang sama terbukti dalam Rajah 3.22 juga.

3 poin yang dijelaskan dapat diterapkan secara efektif untuk mendapatkan nilai anggaran dari keluk yang sebenarnya. Tidak diragukan lagi kita dapat menggunakan lebih banyak poin untuk perkiraan dan mendapatkan ketepatan yang lebih baik, namun perkiraan menjadi cukup untuk kebanyakan aplikasi.

Kawasan yang dapat dilihat di bawah I C = Saya Ketua Pegawai Eksekutif dipanggil wilayah pemotongan . Wilayah ini tidak boleh dijangkau untuk memastikan kerja BJT yang bebas dari gangguan.

Rujukan Lembaran Data

Anda akan melihat banyak lembar data yang hanya menyediakan I CBO nilai. Dalam situasi seperti itu, kita dapat menggunakan formula

Saya Ketua Pegawai Eksekutif = βI CBO. Ini akan membantu kita untuk mendapatkan pemahaman yang tepat mengenai tahap pemotongan sekiranya tidak ada keluk ciri.

Sekiranya anda tidak dapat mengakses lengkung ciri dari lembar data yang diberikan, mungkin penting bagi anda untuk mengesahkan bahawa nilai I C, V INI , dan produk mereka V INI x Saya C tetap dalam jangkauan seperti yang dinyatakan dalam perkara berikut Persamaan 3.17.

Ringkasan

Pengumpul biasa adalah konfigurasi transistor (BJT) yang terkenal di antara tiga asas yang lain, dan digunakan setiap kali transistor diperlukan dalam mod penyangga, atau sebagai penyangga voltan.

Cara Menghubungkan Penguat Pemungut Biasa

Dalam konfigurasi ini, pangkal transistor dikabelkan untuk menerima bekalan pemicu input, plumbum pemancar disambungkan sebagai output, dan pemungut disambungkan dengan bekalan positif, sehingga pengumpul menjadi terminal biasa melintasi bekalan pemicu pangkalan Vbb dan bekalan positif Vdd yang sebenarnya.

Sambungan biasa ini memberikannya nama sebagai pengumpul biasa.

Konfigurasi pemungut BJT biasa juga disebut litar pengikut pemancar kerana alasan mudah bahawa voltan pemancar mengikuti voltan asas dengan merujuk ke tanah, yang bermaksud plumbum pemancar memulakan voltan hanya apabila voltan asas dapat melintasi 0.6V tanda.

Oleh itu, jika misalnya voltan asas adalah 6V, maka voltan pemancar akan menjadi 5.4V, kerana pemancar harus memberikan penurunan atau memanfaatkan 0.6V ke voltan dasar untuk membolehkan transistor melakukan, dan oleh itu nama pemancarnya.

Secara sederhana, voltan pemancar akan selalu kurang dengan faktor sekitar 0.6V daripada voltan asas kerana kecuali penurunan bias ini dikekalkan, transistor tidak akan berlaku. Yang seterusnya bermaksud tidak ada voltan yang dapat muncul di terminal pemancar, oleh itu voltan pemancar sentiasa mengikuti voltan asas yang menyesuaikan dirinya dengan perbezaan sekitar -0.6V.

Bagaimana Emitter Follower Berfungsi

Anggaplah kita menggunakan 0.6V di dasar BJT dalam litar pengumpul biasa. Ini akan menghasilkan voltan sifar pada pemancar, kerana transistor tidak sepenuhnya dalam keadaan pengalir.

Sekarang andaikan voltan ini perlahan-lahan meningkat menjadi 1V, ini membolehkan plumbum pemancar menghasilkan voltan yang mungkin sekitar 0.4V, sama seperti voltan asas ini dinaikkan menjadi 1.6V akan menjadikan pemancar mengikuti lebih kurang 1V ... . Ini menunjukkan bagaimana pemancar terus mengikuti dasar dengan perbezaan sekitar 0.6V, yang merupakan tahap bias khas atau optimum dari mana-mana BJT.

Litar transistor pengumpul biasa akan menunjukkan Gain voltan kesatuan, yang bermaksud kenaikan voltan untuk konfigurasi ini tidak terlalu mengagumkan, sebaliknya setara dengan input.

Secara matematik perkara di atas dapat dinyatakan sebagai:

${A_mathrm {v}} = {v_mathrm {out} lebih dari v_mathrm {in}} lebih kurang 1$

Versi PNP litar pengikut pemancar, semua kutub terbalik.

Bahkan penyimpangan voltan terkecil di dasar transistor pengumpul biasa diduplikasi melintasi plumbum pemancar, yang pada tahap tertentu bergantung pada keuntungan (Hfe) transistor dan rintangan beban yang dilampirkan).

Manfaat utama litar ini adalah ciri impedans input tinggi, yang membolehkan litar berfungsi dengan cekap tanpa mengira arus input atau rintangan beban, yang bermaksud bahkan beban besar dapat dikendalikan secara efisien dengan input yang memiliki arus minimum.

Itulah sebabnya pengumpul biasa digunakan sebagai penyangga, yang bermaksud tahap yang menggabungkan operasi beban tinggi secara efisien dari sumber arus yang agak lemah (contohnya sumber TTL atau Arduino)

Impedansi input tinggi dinyatakan dengan formula:

$r_mathrm {in} kira-kira beta_0 R_mathrm {E}$

dan impedans keluaran kecil, sehingga dapat mendorong beban rintangan rendah:

$r_mathrm {out} lebih kurang {R_mathrm {E}} | {R_mathrm {source} melebihi beta_0}$

Secara praktikal, perintang pemancar boleh menjadi lebih besar dan oleh itu dapat diabaikan dalam formula di atas, yang akhirnya memberi kita hubungan:

$r_mathrm {out} lebih kurang {R_mathrm {source} lebih dari beta_0}$

Keuntungan Semasa

Keuntungan semasa untuk konfigurasi transistor pengumpul biasa tinggi, kerana pengumpul yang dihubungkan secara langsung dengan garis positif dapat meneruskan jumlah arus yang diperlukan sepenuhnya ke beban yang dilampirkan melalui plumbum pemancar.

Oleh itu, jika anda tertanya-tanya berapa banyak arus yang dapat diberikan oleh pengikut pemancar untuk beban, yakinlah bahawa tidak akan menjadi masalah kerana beban akan selalu didorong dengan arus optimum dari konfigurasi ini.