BJT Emitter-Follower - Werken, toepassingscircuits

In dit bericht leren we hoe we een transistor-emittervolgerconfiguratie kunnen gebruiken in praktische elektronische schakelingen, we bestuderen dit aan de hand van een paar verschillende voorbeeldtoepassingsschakelingen. Een emittervolger is een van de standaard transistorconfiguraties die ook wel een gemeenschappelijke collectortransistorconfiguratie wordt genoemd.

Laten we eerst proberen het te begrijpen wat is een zendervolger transisto r en waarom het een gemeenschappelijk collectortransistorcircuit wordt genoemd.

Wat is een zendervolger-transistor

In een BJT-configuratie, wanneer de emitterterminal wordt gebruikt als uitgang, wordt het netwerk een emittervolger genoemd. In deze configuratie is de uitgangsspanning altijd een tint lager dan het ingangsbasissignaal vanwege de inherente daling van de basis tot de emitter.

Simpel gezegd, in dit type transistorcircuit lijkt de emitter de basisspanning van de transistor te volgen, zodat het uitgangssignaal bij de emitteraansluiting altijd gelijk is aan de basisspanning minus de voorwaartse daling van de basis-emitterovergang.

We weten dat wanneer de emitter van een transistor (BJT) is aangesloten op de aardrail of de nul-voedingsrail, de basis normaal gesproken ongeveer 0,6 V of 0,7 V nodig heeft om het apparaat volledig over de collector naar de emitter te schakelen. Deze operationele modus van de transistor wordt de gemeenschappelijke emittermodus genoemd en de 0,6V-waarde wordt de voorwaartse spanningswaarde van de BJT genoemd. In deze meest populaire vorm van configuratie wordt de belasting altijd verbonden met de collectorterminal van het apparaat gevonden.

Dit betekent ook dat zolang de basisspanning van de BJT 0,6 V hoger is dan de emitterspanning, het apparaat voorwaarts voorgespannen wordt of wordt ingeschakeld in geleiding of optimaal verzadigd raakt.

Nu, in een emittervolger-transistorconfiguratie zoals hieronder getoond, is de belasting verbonden aan de emitterzijde van de transistor, dat wil zeggen tussen de emitter en de aardrail.

Wanneer dit gebeurt, kan de zender geen 0V-potentiaal verkrijgen en kan de BJT niet worden ingeschakeld met een normale 0,6V.
Stel dat er een 0,6V op de basis wordt toegepast, vanwege de emitterbelasting begint de transistor pas te geleiden, wat niet voldoende is om de belasting te activeren.
Naarmate de basisspanning wordt verhoogd van 0,6 V naar 1,2 V, begint de emitter te geleiden en laat hij 0,6 V zijn emitter bereiken, stel nu dat de basisspanning verder wordt verhoogd tot 2 V ... dit vraagt ​​de emitter
spanning om ongeveer 1.6V te bereiken.
Uit het bovenstaande scenario vinden we dat de emitter van de tramsistor altijd 0,6V achter de basisspanning ligt en dit geeft de indruk dat de emitter de basis volgt, en vandaar de naam.
De belangrijkste kenmerken van een emittervolger-transistorconfiguratie kunnen worden bestudeerd zoals hieronder wordt uitgelegd:

1. De emitterspanning is altijd ongeveer 0,6V lager dan de basisspanning.
2. De emitterspanning kan worden gevarieerd door de basisspanning dienovereenkomstig te variëren.
3. De emitterstroom is gelijk aan de collectorstroom. Dit
   maakt de configuratie rijk aan stroom als de collector direct is
   aangesloten op de voedings (+) rail.
4. De belasting wordt bevestigd tussen de zender en de grond, de basis
   wordt toegeschreven aan een hoge impedantie-functie, wat betekent dat de basis dat niet is
   kwetsbaar voor verbinding met de grondrail via de zender,
   vereist geen hoge weerstand om zichzelf te beschermen, en is normaal
   beschermd tegen hoge stroom.

Hoe het emittervolgercircuit werkt

De spanningsversterking in een emittervolgercircuit wordt geschat op Av ≅ 1, wat redelijk goed is.

In tegenstelling tot de collectorspanningsresponsie is de emitterspanning in fase met het ingangsbasissignaal Vi. Dit betekent dat zowel ingangs- als uitgangssignalen de neiging hebben om hun positieve en negatieve piekniveaus tegelijkertijd te repliceren.

Zoals eerder begrepen, lijkt de uitgang Vo de niveaus van de ingangssignalen Vi te 'volgen', via een in-fase relatie, en dit vertegenwoordigt de naam emittervolger.

De emitter-volgerconfiguratie wordt voornamelijk gebruikt voor impedantie-aanpassingstoepassingen, vanwege de hoge impedantiekarakteristieken aan de ingang en een lage impedantie aan de uitgang. Dit lijkt het tegenovergestelde te zijn van de klassieker fixed-bias configuratie ​De uitkomst van het circuit is vrij gelijkaardig aan dat van een transformator, waarin de belasting wordt aangepast aan de bronimpedantie om de hoogste niveaus van vermogensoverdracht via het netwerk te bereiken.

opnieuw Equivalent circuit van zendervolger

De opnieuw equivalent circuit voor het bovenstaande emittervolger-diagram wordt hieronder weergegeven:

Verwijzend naar het re-circuit:

Dag : De ingangsimpedantie kan worden berekend met de formule:

Zo : De uitgangsimpedantie kan het beste worden bepaald door eerst de vergelijking voor de stroom te evalueren een ​

Ib = Vi / Zb

en vervolgens te vermenigvuldigen met (β +1) om Ie te krijgen. Hier is het resultaat:

Dat wil zeggen = (β +1) Ib = (β +1) Vi / Zb

Vervanging voor Zb geeft:

Dat wil zeggen = (β +1) Vi / βre + (β +1) RE

Dat wil zeggen = Vi / [βre + (β +1)] + RE

sinds (β +1) is bijna gelijk aan b en βre ​ β +1 is bijna gelijk aan βre ​ b ​ opnieuw we krijgen:

Als we nu een netwerk bouwen met behulp van de bovenstaande afgeleide vergelijking, krijgen we de volgende configuratie:

Daarom kon de uitgangsimpedantie worden bepaald door de ingangsspanning in te stellen Wij op nul en

Zo = RE || re

Sinds, OPNIEUW is normaal gesproken veel groter dan opnieuw wordt meestal rekening gehouden met de volgende benadering:

Zo ≅ re

Dit geeft ons de uitdrukking voor de uitgangsimpedantie van een emittervolgercircuit.

Hoe een emittervolger-transistor in een circuit te gebruiken (applicatiecircuits)

Een emittervolgerconfiguratie geeft u het voordeel dat u een uitgang krijgt die regelbaar wordt aan de basis van de transistor.

En daarom kan dit worden geïmplementeerd in verschillende circuittoepassingen die een aangepast spanningsgestuurd ontwerp vereisen.

De volgende paar voorbeeldcircuits laten zien hoe typisch een emittervolgercircuit in circuits kan worden gebruikt:

Eenvoudige variabele voeding:

De volgende eenvoudige hoge variabele voeding maakt gebruik van de emittervolger-karakteristiek en implementeert met succes een nette 100 V, 100 A variabele voeding die door elke nieuwe hobbyist snel kan worden gebouwd en gebruikt als een handige kleine bankvoeding.

Instelbare zenerdiode:

Normaal gesproken wordt een zenerdiode geleverd met een vaste waarde die niet kan worden gewijzigd of gewijzigd volgens een bepaalde behoefte aan een circuittoepassing.
Het volgende diagram dat eigenlijk een eenvoudig oplaadcircuit voor mobiele telefoons is ontworpen met behulp van een emittervolgercircuitconfiguratie. Hier, door simpelweg de aangegeven basis zenerdiode te veranderen met een 10K pot, kan het ontwerp worden getransformeerd in een effectief instelbaar zenerdiodecircuit, een ander cool emittervolger-toepassingscircuit.

Eenvoudige motorsnelheidsregelaar

Verbind een geborstelde motor over de emitter / aarde en configureer een potentiometer met de basis van de transistor, en je hebt een eenvoudige maar zeer effectieve 0 tot maximaal bereik circuit motortoerentalregelaar met jou. Het ontwerp is hieronder te zien:

Hi Fi eindversterker:

Heb je je zelfs afgevraagd hoe versterkers een voorbeeldmuziek kunnen repliceren naar een versterkte versie zonder de golfvorm of de inhoud van het muzieksignaal te verstoren? Dat wordt mogelijk dankzij de vele emittervolger-trappen die betrokken zijn bij een versterkerschakeling.

Hier is een simpele 100 watt versterkercircuit waar de uitgangsvermogen apparaten kunnen worden gezien geconfigureerd in een source follower-ontwerp dat een mosfet-equivalent is van een BJT-emittervolger.

Er kunnen mogelijk nog veel meer van dergelijke emittervolger-applicatiecircuits zijn, ik heb zojuist degene genoemd die voor mij gemakkelijk toegankelijk waren vanaf deze website, als u hier meer informatie over heeft, aarzel dan niet om uw waardevolle opmerkingen te delen.