BJT共集电极放大器是一种集电极和BJT基极共用一个输入电源的电路,因此称为共集电极。
在我们以前的文章中,我们已经学习了另外两种晶体管配置,即共用底座和共发射极.
在这篇文章中,我们讨论了第三和最终的设计,称为共集电极配置或者它也是已知的射极跟随器。
使用标准电流流向和电压符号显示该配置的图像如下:
共集电极放大器的主要特点
使用BJT公共收集器配置的主要特性和目的是阻抗匹配.
这是由于这种配置具有高输入阻抗和低输出阻抗的事实。
该特性实际上与其他两种对应的基于共同发射器的配置相反。
公共集电极放大器如何工作
从上图中我们可以看到,这里的负载与晶体管的发射极引脚相连,而集电极连接到一个相对于基极(输入)的公共参考点。
也就是说,收集器对输入和输出负载都是通用的。换句话说,到达基极和集电极的电源都具有共同的极性。在这里,基极成为输入,而发射器成为输出。
值得注意的是,尽管配置类似于前面的公共发射器配置,但可以看到收集器附加了“公共源”。
关于设计特性,我们不需要考虑一组公共集电极特性来建立电路参数。
对于所有实际实现,公共收集器配置的输出特性将与公共发射器的属性相同
因此,我们可以简单地设计它使用的特点共发射极网络.
对于每一个公共集电极的配置,输出特性是通过应用I绘制的E对V电子商务对于可用的IB范围的值。
这意味着共发射极和共集电极具有相同的输入电流值。
为了实现一个共集电极的水平轴,我们只需要在一个共集电极特性中改变集电极-发射极电压的极性。
最后,您将看到在一个共发射极I的垂直尺度上几乎没有任何不同C,如果这个和I互换E在公共收集器特性中,(自≅1以来)。
在设计输入端时,我们可以利用共发射极基极特性来获得必要的数据。
限制的操作
对于任何BJT,操作极限是指在其特性上的操作区域,该操作区域表明其最大可容忍范围和晶体管以最小失真工作的点。
下面的图像显示了如何定义BJT特征。
你还会发现所有晶体管数据表的这些操作限制。
其中一些操作限制是容易理解的,例如,我们知道什么是最大集电极电流(称为连续以及最大集电极到发射极的电压(通常缩写为V首席执行官在数据表)。
对于上图中所示的BJT例子,我们发现IC (max)指定为50 mA和V首席执行官20 V。
用V表示的垂直线CE(坐)在特性上,显示最小的VCE可以在不跨越非线性区域的情况下实现,命名为“饱和区域”。
VCE(坐)通常为0.3V左右。
最高可能耗散水平的计算公式如下:
在上述特征图像中,假设BJT的集电极功耗为300mW。
现在的问题是,我们可以通过什么方法来绘制收集器功耗曲线,由以下规范定义:
这意味着V的乘积CE和我C必须等于300mW,在任何点上的特性。
如果想我C的最大值为50mA,将其代入上述方程,得到以下结果:
上述结果告诉我们,如果我C= 50mA,则VCE在功耗曲线上为6V,如图3.22所示。
现在如果我们选VCE最大值为20V,然后是IC估计水平如下:
这就建立了幂曲线上的第二个点。
现在,如果我们选择一个等级IC在中间,假设是25mA,然后把它应用到V的合成水平上CE,则得到如下解:
图3.22也证明了这一点。
解释的3个点可以有效地应用于实际曲线的近似值。毫无疑问,我们可以使用更多的点进行估计,从而获得更好的精度,但对于大多数应用来说,近似就足够了。
我下面可以看到的区域C=我首席执行官被称为截止区.为了保证BJT的工作不失真,不能到达这个区域。
数据表参考
你会看到许多数据表只提供I国会预算办公室价值。在这种情况下,我们可以应用这个公式
我首席执行官=β我国会预算办公室。这将帮助我们在没有特征曲线的情况下大致了解截止电平。
在无法从给定的数据表访问特征曲线的情况下,可能需要您确认I的值C,VCE和它们的积VCEx我C保持在以下指定的范围内3.17情商。
总结
在其他三种基本晶体管中,普通集电极是一种众所周知的晶体管(BJT)配置,每当晶体管需要处于缓冲模式或作为电压缓冲器时都使用它。
如何连接一个公共集电极放大器
在这个配置的晶体管连接来接收输入触发供应,发射器连接作为输出,和收集器和积极的供给,这样收集器成为常见的终端在基础引发供应Vbb和实际Vdd积极的供给。
这个公共连接将其命名为公共收集器。
普通集电极BJT结构也被称为发射极从动电路,原因很简单,即发射极电压与基极电压相对于地面,这意味着只有当基极电压能够越过0.6V标记时,发射极引线才会触发电压。
因此,举例来说,如果基极电压是6V,那么发射极电压将是5.4V,因为发射极必须提供一个0.6V的下降或利用基极电压使晶体管能够传导,因此被称为发射极跟随器。
简单地说,发射极电压总是比基极电压少0.6V左右,因为除非保持这个偏置降,晶体管将永远不会导电。这反过来意味着没有电压可以出现在发射极终端,因此发射极电压不断跟随基极电压调整自己的一个差约-0.6V。
发射器跟踪器如何工作
让我们假设我们在一个公共集电极电路的BJT基部施加0.6V。这将在发射极产生零电压,因为晶体管只是没有完全处于导电状态。
现在假设这个电压慢慢地增加到1V,这可能允许发射器产生一个可能是0.4V左右的电压,类似地,这个基础电压增加到1.6V将使发射器跟踪到1V左右....这显示了发射极如何以约0.6V的差跟随基极,这是任何BJT的典型或最佳偏置水平。
一个普通集电极晶体管电路将显示一个单位电压增益,这意味着这个配置的电压增益不是太令人印象深刻,而只是与输入相等。
在数学上可以表示为:
PNP版本的发射器跟随电路,所有的极性是相反的。
在普通集电极晶体管的基部,即使是最小的电压偏差也会在发射极引线上重复出现,这在一定程度上取决于晶体管的增益(Hfe)和负载的电阻。
这种电路的主要优点是它的高输入阻抗特性,这使得电路在不管输入电流或负载电阻的情况下都能高效地运行,这意味着即使是巨大的负载,也可以在输入电流最小的情况下高效地运行。
这就是为什么一个普通的集电极被用作缓冲区,这意味着一个阶段,有效地集成高负载操作从一个相对弱的电流源(例如TTL或Arduino源)
高输入阻抗表示为:
并且输出阻抗小,因此可以驱动低阻负载:
实际来看,射极电阻可以明显变大,因此在上述公式中可以忽略,最终得到关系:
电流增益
普通集电极晶体管配置的电流增益高,因为集电极直接连接到正极线上,能够通过发射极引线将所需的全部电流传递到附加负载上。
因此,如果你想知道多少电流一个发射器的追随者将能够提供给负载,请放心,这不会是一个问题,因为负载将总是驱动最优的电流从这个配置。
BJT公共集电极应用电路示例
下面是一些典型的发射极跟随器或集电极晶体管应用电路的例子。
安德鲁说
但是有些CC图的输入模式不同,有些是在发射极-基极之间,有些是在集电极-基极之间。不会有不同的效果吗?
其次,我认为在普通集电极模式下,集电极应该在输入和输出之间是公用的,所以y是一些图表中剩下的发射器
Swagatam说
我不能说其他图表,但在上述文章中给出的数据是正确的,一个公共收集器或发射器追随者应该与上面的.....完全一样
亚里士多德说
你好,我希望订阅这个网站来获得最新的更新,所以我可以在哪里做请帮助。
Swagatam说
请在任何文章的结尾找到链接
etnderer说
欣赏这篇文章。我来试试。