Tranzistorul ca circuit de amplificare

Tranzistoarele sunt dispozitivele semiconductoare utilizate pentru comutarea sau amplificarea semnalelor electrice. Sunt extrem de durabile, de dimensiuni mai mici și funcționează cu o sursă de tensiune redusă. Un tranzistor este un dispozitiv cu trei terminale:

• Baza: acest pin utilizat pentru activarea tranzistorului (minim 0,7V necesar pentru pornirea unui tranzistor)
• Colector: curent de curent prin acest terminal
• Emițător: curentul se scurge din acest terminal, conectat în mod normal la masă

Există două tipuri de tranzistoare: tranzistorul NPN și tranzistorul PNP. În acest circuit folosim un tranzistor NPN pentru amplificarea semnalelor care sunt demonstrate folosind un osciloscop.

După cum știm, un tranzistor este utilizat în general ca tranzistor ca switch sau tranzistor ca amplificator. Am explicat tranzistorul ca un comutator în tutorialul nostru anterior, acum pentru utilizarea unui tranzistor ca amplificator am demonstrat circuitul și funcționează în acest tutorial. Pentru utilizarea unui tranzistor ca amplificator avem trei configurații de tranzistori care sunt explicate mai jos.

Ce sunt configurațiile tranzistorului?

În general, există trei tipuri de configurații, iar descrierile lor cu privire la câștig sunt după cum urmează:

• Configurare bază comună (CB): Nu are câștig de curent, dar are câștig de tensiune.
• Configurare Common Collector (CC): Are câștig de curent, dar nu are câștig de tensiune.
• Configurație emițător comun (CE): are câștig de curent și câștig de tensiune.

Aici, explicăm configurația Common-Emitter, deoarece este cea mai utilizată și populară configurație. Căci, aflând despre alte două configurații, tipuri de tranzistoare și funcționarea acestora, urmați articolul legat.

Configurare Common-Emitter

În configurația CE (emițător comun), obținem ieșire de la terminalul colector. Intrarea este furnizată terminalului de bază, iar emițătorul este comun pentru intrare și ieșire. Această configurație este un circuit amplificator inversor. Aici, parametrii de intrare sunt V _BE și I _B și de ieșire sunt parametrii V _CE și I _C.

În această configurație, suma colectorului și a curentului de bază este egală cu curentul emițătorului.

I _E = I _C + I _B

Câștigul de curent (beta) este definit de raportul dintre curentul colectorului și curentul de bază din această configurație.

Câștig curent (β) = I _C / I _B

Această configurație este cea mai utilizată configurație între toate cele trei, deoarece are o valoare medie a impedanței de intrare și ieșire. Schimbarea fazei semnalului de ieșire este de 180⁰, prin urmare ieșirea și intrarea sunt inverse una față de cealaltă.

Componente necesare pentru un circuit amplificator tranzistor

• BC547-NPN Tranzistor
• Rezistor (10k, 4.7k, 1.5k, 1k)
• Condensator (0.1uf, 1uf, 22uf)
• Osciloscop
• Conectarea firelor
• Breadboard
• Alimentare 12V

Schema circuitului amplificatorului cu tranzistor simplu

Funcționarea tranzistorului ca amplificator

În schema de circuite de mai sus, am realizat un circuit divizor de tensiune folosind rezistorul R1 și R2 de 4,7k și respectiv 1,5k. Prin urmare, ieșirea circuitului divizor de tensiune este utilizată pentru polarizarea corectă pentru a porni tranzistorul. Tensiunea terminală de bază a unui tranzistor necesară pentru pornirea tranzistorului variază de la 0,7 (min) la 5V (max). Puteți modifica valoarea rezistorului, dar tensiunea de bază de intrare nu trebuie să depășească intervalul. Când se furnizează circuitului, ieșirea circuitului divizor de tensiune asigură suficientă tensiune pentru a polariza tranzistorul.

Aici, R4 este utilizat ca rezistor de limitare a curentului, iar C2 este utilizat ca condensator de bypass, iar R3-C3 realizează un filtru RC pentru semnalul de ieșire.

Există trei regiuni de funcționare ale unui tranzistor menționate mai jos:

• Regiunea de întrerupere: când tensiunea dintre bază și emițător este mai mică de 0,7 V, tranzistorul se află în regiunea de întrerupere.
• Regiunea de saturație: Atunci când V _BC și V _BE cresc și ambele sunt polarizate înainte, atunci tranzistorul se află în regiunea de saturație.
• Regiune activă: când crește tensiunea de bază, dar tensiunea V _BC (de la bază la colector) este încă negativă, până la această valoare, tranzistorul rămâne în regiunea activă.

Un tranzistor va funcționa ca amplificator numai atunci când este operat în regiune activă. Aici, tranzistorul funcționează ca amplificator, am folosit configurația emițătorului comun.

Prin urmare, impulsul de intrare furnizat la bază se amplifică și se recepționează la condensatorul C3.

Acum, întrebarea este cum se amplifică? Când impulsul de intrare devine HIGH, pornește tranzistorul și curentul începe să curgă din colector la emițător pentru acel timp, ceea ce înseamnă că pulsul de la colector la emițător devine, de asemenea, HIGH pentru acel timp și invers. Deci, tranzistorul imită doar impulsul de intrare (care este oprit de joasă tensiune) la impulsul de ieșire (care este oprit de înaltă tensiune, 12V în circuitul nostru).