Transistor như một bộ khuếch đại - Sơ đồ mạch và hoạt động của nó

Một bóng bán dẫn là một thiết bị đầu cuối ba thiết bị bán dẫn và các thiết bị đầu cuối là E (Emitter), B (Base) & C (Collector). Bóng bán dẫn có thể hoạt động ở ba vùng khác nhau như vùng hoạt động, vùng cắt và vùng bão hòa. Linh kiện bán dẫn bị tắt khi làm việc trong vùng giới hạn và được bật khi làm việc trong vùng bão hòa. Các bóng bán dẫn hoạt động như một bộ khuếch đại trong khi chúng hoạt động trong vùng hoạt động. Chức năng chính của một bóng bán dẫn như một bộ khuếch đại là tăng cường tín hiệu đầu vào mà không thay đổi nhiều. Ở đây bài viết này thảo luận về cách một bóng bán dẫn hoạt động như một bộ khuếch đại.

Transistor như một bộ khuếch đại

Mạch khuếch đại có thể được định nghĩa là, một mạch được sử dụng để khuếch đại tín hiệu. Đầu vào của bộ khuếch đại là điện áp nếu không là dòng điện, trong đó đầu ra sẽ là tín hiệu đầu vào của bộ khuếch đại. Một mạch khuếch đại sử dụng bóng bán dẫn, nếu không, bóng bán dẫn được gọi là bộ khuếch đại bóng bán dẫn. Các ứng dụng của bóng bán dẫn mạch khuếch đại chủ yếu liên quan đến liên lạc âm thanh, radio, cáp quang, v.v.

Các cấu hình bóng bán dẫn được phân thành ba loại như CB (cơ sở chung), CC (bộ thu chung), và CE (bộ phát chung). Nhưng cấu hình bộ phát phổ biến thường được sử dụng trong các ứng dụng như Bộ khuếch đại âm thanh . Bởi vì trong cấu hình CB, độ lợi là<1, and in CC configuration, the gain is almost equivalent to 1.

Các thông số của một bóng bán dẫn tốt chủ yếu bao gồm các thông số khác nhau như độ lợi cao, tốc độ quay vòng cao, băng thông cao, tuyến tính cao, hiệu suất cao, trở kháng i / p cao và độ ổn định cao, v.v.

Transistor như một mạch khuếch đại

Một bóng bán dẫn có thể được sử dụng như một bộ khuếch đại bằng cách tăng cường độ mạnh của tín hiệu yếu. Với sự trợ giúp của mạch khuếch đại bóng bán dẫn sau đây, người ta có thể có được ý tưởng về cách mạch bóng bán dẫn hoạt động như một mạch khuếch đại.

Trong mạch bên dưới, tín hiệu đầu vào có thể được áp dụng giữa điểm nối đế phát và đầu ra trên tải Rc được kết nối trong mạch thu.

Bóng bán dẫn như một mạch Khuếch đại

Để khuếch đại chính xác, hãy luôn nhớ rằng đầu vào được kết nối phân cực thuận trong khi đầu ra được kết nối phân cực ngược. Vì lý do này, ngoài tín hiệu, chúng tôi áp dụng điện áp DC (VEE) trong mạch đầu vào như được hiển thị trong mạch trên.

Nói chung, mạch đầu vào bao gồm điện trở thấp do đó sẽ xảy ra một chút thay đổi trong điện áp tín hiệu ở đầu vào dẫn đến sự thay đổi đáng kể trong dòng phát. Do hoạt động của bóng bán dẫn, sự thay đổi dòng điện của máy phát sẽ gây ra sự thay đổi tương tự trong mạch thu.

Hiện tại, dòng điện góp qua Rc tạo ra một điện áp rất lớn trên nó. Do đó, tín hiệu yếu được áp dụng ở mạch đầu vào sẽ đi ra dưới dạng khuếch đại ở mạch thu ở đầu ra. Trong phương pháp này, bóng bán dẫn hoạt động như một bộ khuếch đại.

Sơ đồ mạch khuếch đại phát chung

Trong hầu hết các mạch điện , chúng tôi thường sử dụng Bóng bán dẫn NPN cấu hình được gọi là mạch khuếch đại bóng bán dẫn NPN. Chúng ta hãy xem xét một mạch phân áp phân áp thường được gọi là mạch khuếch đại bóng bán dẫn một tầng.

Về cơ bản, sự sắp xếp xu hướng có thể được xây dựng với hai bóng bán dẫn giống như một tiềm năng mạng phân chia qua nguồn cung cấp điện áp. Nó cung cấp điện áp phân cực cho bóng bán dẫn với điểm giữa của chúng. Loại thiên vị này chủ yếu được sử dụng trong bóng bán dẫn lưỡng cực thiết kế mạch khuếch đại.

Sơ đồ mạch khuếch đại phát chung

Trong loại phân cực này, bóng bán dẫn sẽ giảm hệ số hiệu ứng khuếch đại dòng điện ‘β’ bằng cách giữ phân cực cơ sở trên một giai đoạn điện áp ổn định không đổi & cho phép ổn định chính xác. Vb (điện áp cơ bản) có thể được đo bằng mạng phân chia tiềm năng .

Trong đoạn mạch trên, điện trở toàn bộ sẽ có giá trị bằng hai điện trở như R1 & R2. Mức điện áp được tạo ra tại điểm giao nhau giữa hai điện trở sẽ giữ điện áp cơ bản không đổi ở điện áp nguồn.

Công thức sau đây là quy tắc chia điện áp đơn giản và nó được sử dụng để đo điện áp tham chiếu.

Vb = (Vcc.R2) / (R1 + R2)

Điện áp cung cấp tương tự cũng quyết định dòng điện cực thu tối đa, khi bóng bán dẫn được kích hoạt ở chế độ bão hòa.

Tăng điện áp máy phát chung

Độ lợi điện áp bộ phát chung tương đương với sự thay đổi trong tỷ lệ điện áp đầu vào với sự thay đổi trong điện áp o / p của bộ khuếch đại. Coi Vin và Vout là Δ VB. & Δ VL

Trong các điều kiện về điện trở, độ lợi của điện áp sẽ tương đương với tỷ lệ điện trở tín hiệu trong bộ thu đối với điện trở tín hiệu trong bộ phát được cho là

Tăng điện áp = Vout / Vin = Δ VL / Δ VB = - RL / RE

Bằng cách sử dụng phương trình trên, chúng ta có thể xác định đơn giản độ lợi điện áp mạch phát chung. Chúng tôi biết rằng bóng bán dẫn lưỡng cực bao gồm Sức cản được tích hợp trong phần emitter của họ là 'Re'. Bất cứ khi nào điện trở của bộ phát bên trong sẽ được mắc nối tiếp với điện trở bên ngoài, thì phương trình tăng điện áp tùy chỉnh được đưa ra bên dưới.

Tăng điện áp = - RL / (RE + Re)

Toàn bộ điện trở trong mạch phát ở tần số thấp sẽ tương đương với lượng điện trở bên trong & điện trở bên ngoài là RE + Re.

Đối với mạch này, độ lợi điện áp ở tần số cao cũng như tần số thấp bao gồm những điều sau đây.

Độ lợi điện áp ở tần số cao là = - RL / RE

Độ lợi điện áp ở tần số thấp là = - RL / (RE + Re)

Bằng cách sử dụng các công thức trên, độ lợi điện áp có thể được tính toán cho mạch khuếch đại.

Vì vậy, đây là tất cả về bóng bán dẫn như một bộ khuếch đại . Từ thông tin trên, cuối cùng, chúng ta có thể kết luận rằng một bóng bán dẫn chỉ có thể hoạt động giống như một bộ khuếch đại khi nó được phân cực đúng cách. Có một số thông số cho một bóng bán dẫn tốt bao gồm độ lợi cao, băng thông cao, tốc độ quay vòng cao, độ tuyến tính cao, trở kháng i / p cao, hiệu suất cao và độ ổn định cao, v.v. Đây là một câu hỏi cho bạn, bộ khuếch đại bóng bán dẫn 3055 là gì ?