BJT alkalmazásai

BJT definíció

A bipoláris csomópontú tranzisztor (BJT) egy háromfogarakos fémes vezető eszköz, amelyet erősítésre és kapcsolásra használnak.

Bipoláris csomópontú tranzisztor alkalmazásai

A bipoláris csomópontú tranzisztor két típusú alkalmazása van: kapcsolás és erősítés.

Tranzisztor mint kapcsoló

Kapcsoló alkalmazásokban a tranzisztor vagy a telített, vagy a lezáró régióban működik. A lezáró régióban a tranzisztor nyitott kapcsolóként viselkedik, míg a telítettben zárt kapcsolóként.

Nyitott kapcsoló

A lezáró régióban (mindkét csomópont fordítva polarizált) a CE csomóponton átmenő feszültség nagyon magas. A bemeneti feszültség nulla, ezért a bázis- és a kollektoráram is nulla, így a BJT által kínált ellenállás nagyon magas (ideálisan végtelen).

Zárt kapcsoló

A telítettben (mindkét csomópont előrefordítva polarizált) a bázishoz magas bemeneti feszültséget adunk, ami nagy bázisáramot eredményez. Ez kis feszültség-lehullást okoz a kollektor-emitter csomóponton (0,05-0,2 V) és nagy kollektoráramot. A kis feszültség-lehullás miatt a BJT zárt kapcsolóként viselkedik.

BJT mint erősítő

Egyszerűsített RC csatlakoztatású CE erősítő

Az ábra egy egyszerűsített CE erősítőt mutat. A C1 és C3 kapacitánsok csatlakoztatási kapacitánsok, amelyek blokkolják a DC komponenst, és csak az AC részt engedik át, ugyanakkor biztosítják, hogy a BJT DC alapfeltételei változatlanok maradjanak a bemenet alkalmazása után is. A C2 a melléklettel kapcsolódó kapacitáns, ami növeli a feszültség-erősítést, és az R4 ellenállást körülveszi az AC jelek számára.

A BJT-t aktív régióban polarizáljuk a szükséges polarizáló elemekkel. A Q pontot stabilizáljuk a tranzisztor aktív régiójában. Amikor bemenetet adunk, ahogy látható, a bázisáram felfelé és lefelé változik, tehát a kollektoráram is változik, hiszen I C = β × IB. Így a R3 ellenálláson átmenő feszültség is változik. A R3 ellenálláson lévő feszültség az erősített, és 180 fokkal eltér a bemeneti jelhez képest. Tehát a R3 ellenálláson lévő feszültség a terhelésre van kapcsolva, és erősítés történt. Ha a Q pontot a terhelés közepén tartjuk, akkor minimális vagy semmilyen hullámforma torzulás nem történik. A CE erősítő feszültség- és áramerősítése magas (az erősítés a tényező, amivel a feszültség vagy az áram növekszik a bemenetről a kimenetre). Gyakran használják rádiókban és alacsony frekvenciás feszültség-erősítőként.

A további erősítés érdekében többszintű erősítőket használnak. Ezeket a szinteket kapacitáns, elektromos transzformátor, R-L vagy közvetlenül köthetik össze, attól függően, hogy milyen alkalmazásra szolgálnak. Az összesített erősítés a szintek erősítésének szorzata. Az alábbi ábra két szintű CE erősítőt mutat.