Εφαρμογές BJT

Ορισμός BJT

Ένα Διπολικό Συνδετήριο Τρανζίστορ (BJT) ορίζεται ως ένα τριακτίνο σημειωματικό υποδεξαμένο που χρησιμοποιείται για ενίσχυση και στροφή.

Εφαρμογές του Διπολικού Συνδετηρίου Τρανζίστορ

Υπάρχουν δύο τύποι εφαρμογών του διπολικού συνδετηρίου τρανζίστορ, στροφή και ενίσχυση.

Τρανζίστορ ως Στροφή

Σε εφαρμογές στροφής, ένα τρανζίστορ λειτουργεί είτε στην περιοχή κορύβας είτε στην περιοχή κόψης. Στην περιοχή κόψης, το τρανζίστορ λειτουργεί ως ανοιχτός διακόπτης, ενώ στην περιοχή κορύβας, λειτουργεί ως κλειστός διακόπτης.

Ανοιχτός Διακόπτης

Στην περιοχή κόψης (όπου και τα δύο συνδέσματα είναι αντιστρόφως πολικοποιημένα) η τάση μεταξύ του CE συνδέσματος είναι πολύ υψηλή. Η εισερχόμενη τάση είναι μηδέν, άρα και οι ρεύματα βάσης και συλλέκτη είναι μηδέν, άρα η αντίσταση που προσφέρει το BJT είναι πολύ υψηλή (ιδανικά άπειρη).

Κλειστός Διακόπτης

Σε κορύβα (όπου και τα δύο συνδέσματα είναι ομοδρομικά πολικοποιημένα), μια υψηλή εισερχόμενη τάση εφαρμόζεται στη βάση, προκαλώντας ένα μεγάλο ρεύμα βάσης. Αυτό οδηγεί σε μικρή πτώση τάσης μεταξύ του συλλέκτη-εκτόξευτη (0,05 έως 0,2 V) και ένα μεγάλο ρεύμα συλλέκτη. Η μικρή πτώση τάσης κάνει το BJT να λειτουργεί ως κλειστός διακόπτης.

BJT ως Ενισχυτής

Μονοστάδιος RC Συνδεδεμένος CE Ενισχυτής

Το σχήμα δείχνει έναν μονοστάδιο CE ενισχυτή. Τα C1 και C3 είναι συνδετικά καπασίτορες, χρησιμοποιούνται για την αποκλειστική πέραση της AC συνιστώσας, ενώ επιπλέον εξασφαλίζουν ότι οι DC συνθήκες βάσης του BJT παραμένουν αμετάβλητες ακόμη και μετά την εφαρμογή εισόδου. Ο C2 είναι ο καπασίτωρ παρακολούθησης, που αυξάνει την ενίσχυση τάσης και παρακολουθεί τον αντιστάτη R4 για AC σήματα.

Το BJT είναι προσαρμοσμένο στην ενεργή περιοχή με τη χρήση των απαραίτητων συνιστών προσαρμογής. Το σημείο Q είναι σταθερό στην ενεργή περιοχή του τρανζίστορ. Όταν εφαρμόζεται η είσοδος, όπως φαίνεται παρακάτω, το ρεύμα βάσης αρχίζει να μεταβάλλεται, άρα και το ρεύμα συλλέκτη μεταβάλλεται ως I C = β × IB. Άρα η τάση μεταξύ R3 μεταβάλλεται, καθώς το ρεύμα συλλέκτη διαβιβάζεται μέσα του. Η τάση μεταξύ R3 είναι η ενισχυμένη και είναι 180o από το εισερχόμενο σήμα. Έτσι, η τάση μεταξύ R3 συνδέεται με το φορτίο και έχει πραγματοποιηθεί ενίσχυση. Εάν το σημείο Q διατηρείται στο κέντρο του φορτίου, θα υπάρξει πολύ μικρή ή καθόλου διαστροφή κύματος. Η ενίσχυση τάσης και ρεύματος του CE ενισχυτή είναι υψηλή (η ενίσχυση είναι το παράγοντας με τον οποίο η τάση ή το ρεύμα αυξάνεται από την είσοδο στην έξοδο). Χρησιμοποιείται συνήθως σε ραδιοφωνικά και ως ενισχυτής χαμηλών συχνοτήτων.

Για να αυξηθεί περαιτέρω η ενίσχυση, χρησιμοποιούνται πολυστάδιοι ενισχυτές. Συνδέονται μέσω καπασίτων, ηλεκτρικών μετατροπείων, R-L ή άμεσα συνδεδεμένοι, ανάλογα με την εφαρμογή. Η συνολική ενίσχυση είναι το γινόμενο των ενισχύσεων των ξεχωριστών σταδίων. Το παρακάτω σχήμα δείχνει ένα διστάδιον CE ενισχυτή.