Bruksområder for BJT

BJT-definisjon

En Bipolar Junction Transistor (BJT) er definert som et treterminalt halvlederapparat som brukes for forsterkning og skruing.

Anvendelser av Bipolar Junction Transistor

Det finnes to typer anvendelser av bipolar junction transistor, skruing og forsterkning.

Transistor som en skruer

I skruingsanvendelser fungerer en transistor enten i saturasjon eller cutoff-region. I cutoff-regionen fungerer transistoren som en åpen skruer, mens den i saturasjon fungerer som en lukket skruer.

Åpen skruer

I cutoff-regionen (begge forbindelsene er reversert polarisert) er spenningsfallet over CE-forbindelsen svært høyt. Indata-spenningsnivået er null, så både base- og kollektorstrømmer er null, dermed er motstand tilbudt av BJT svært høy (ideelt ubegrenset).

Lukket skruer

I saturasjon (begge forbindelsene er forhånds-polarisert), blir et høyt indata-spenningsnivå lagt på basen, som fører til at en stor base-strøm flyter. Dette resulterer i et lite spenningsfall over kollektor-emitter-forbindelsen (0,05 til 0,2 V) og en stor kollektorstrøm. Det lille spenningsfallet gjør at BJT fungerer som en lukket skruer.

BJT som forsterker

Enkeltrinn RC-koblet CE-forsterker

Figuren viser en enkeltrinn CE-forsterker. C1 og C3 er koblingskapasitorer, de brukes for å blokkere DC-komponenten og la bare AC-del passere, de sikrer også at DC-betingelsene for BJT forbli uforandret selv etter at inndata er lagt på. C2 er bypass-kapasitoren som øker spenningsforsterkningen og bypasser R4-resistoren for AC-signaler.

BJT er polarisert i aktiv region ved hjelp av nødvendige polariseringskomponenter. Q-punktet er gjort stabil i den aktive regionen av transistor. Når inndata settes inn som vist nedenfor, begynner basestrømmen å variere opp og ned, dermed varierer også kollektorstrømmen som IC = β × IB. Derfor varierer spenningsfallet over R3 da kollektorstrømmen passerer gjennom det. Spenningsfallet over R3 er det forsterkede og ligger 180o fra inndatasignalet. Slik er spenningsfallet over R3 koblet til belastningen og forsterkning har skjedd. Hvis Q-punktet holdes midt i belastningen, vil det være liten eller ingen bølgeformskade. Spennings- og strømforsterkningen til CE-forsterkeren er høy (forsterkning er faktoren som spenningen eller strømmen økes fra inngang til utgang). Den brukes ofte i radioer og som lavfrekvensspenningsforsterker.

For å øke forsterkningen ytterligere brukes flertrinnsforsterkere. De kobles sammen via kapasitor, elektrisk transformator, R-L eller direkte kobling avhengig av anvendelse. Totalforsterkningen er produktet av forsterkninger av individuelle trinn. Figuren nedenfor viser en totrinns CE-forsterker.