Anvendelser af BJT

BJT Definition

En Bipolar Junction Transistor (BJT) defineres som et tre-terminalt halvledercomponent, der anvendes til forstærkning og switching.

Anvendelser af Bipolar Junction Transistor

Der findes to typer anvendelser af bipolar junction transistor, nemlig switching og forstærkning.

Transistor som en switch

I switching-anvendelser fungerer en transistor enten i mætning eller cutoff-region. I cutoff-regionen opfører sig transistor som en åben switch, mens den i mætning opfører sig som en lukket switch.

Åben switch

I cutoff-regionen (begge junctions er reverselt polariseret) er spændingen over CE-junctionen meget høj. Indgangsspændingen er nul, så både basestrøm og kollektorstrøm er nul, hvilket resulterer i, at modstanden, BJT yder, er meget høj (ideelt uendelig).

Lukket switch

I mætning (begge junctions er forpolariseret) anvendes et højt indgangsspænding på basen, hvilket fører til, at en stor basestrøm flyder. Dette resulterer i en lille spændingsfald over kollektor-emitter junctionen (0,05 til 0,2 V) og en stor kollektorstrøm. Den lille spændingsfald gør, at BJT opfører sig som en lukket switch.

BJT som forstærker

Enkelttrins RC-koblet CE-forstærker

Figuren viser en enkelttrins CE-forstærker. C1 og C3 er koblingskapacitorer, de bruges til at blokere DC-komponenten og kun lade AC-delen passere. De sikrer også, at de DC-basale betingelser for BJT forbliver uændrede, selv efter input er anvendt. C2 er bypass kapacitoren, der øger spændingsforstærkningen og bypasser R4 resistor for AC-signaler.

BJT er polariseret i aktiv region ved hjælp af de nødvendige polariseringskomponenter. Q-punktet er stabiliseret i den aktive region af transistor. Når input anvendes som vist nedenfor, begynder basestrømmen at variere op og ned, og dermed varierer også kollektorstrømmen som I C = β × IB. Derfor varierer spændingen over R3, da kollektorstrømmen passerer igennem det. Spændingen over R3 er den forstærkede og er 180o fra inputsignalet. Så spændingen over R3 er koblet til belastningen, og forstærkning har fundet sted. Hvis Q-punktet opretholdes i midten af belastningen, vil der ske meget lidt eller ingen bølgeformskævning. Spændings- og strømforstærkningen af CE-forstærkeren er høj (forstærkning er faktoren, hvormed spændingen eller strømmen øges fra input til output). Den anvendes ofte i radioer og som lavfrekvens spændingsforstærker.

For at øge forstærkningen yderligere anvendes flertrinsforstærkere. De er forbundet via kapacitorer, elektriske transformatorer, R-L eller direkte kobling afhængigt af anvendelsen. Den samlede forstærkning er produktet af forstærkningen af de enkelte trin. Figuren nedenfor viser en totrins CE-forstærker.