Tillämpningar av BJT

BJT Definition

En bipolär krets (BJT) definieras som en treterminalig halvledarapparat som används för förstärkning och växling.

Användningsområden för Bipolär Krets

Det finns två typer av tillämpningar för bipolär krets, växling och förstärkning.

Transistor som Växel

I växelanvändningar fungerar en transistor antingen i mättnads- eller avbrottsområdet. I avbrottsområdet fungerar transistorn som en öppen växel, medan den i mättnad fungerar som en stängd växel.

Öppen Växel

I avbrottsområdet (båda föreningspunkterna är inversbelastade) är spänningen över CE-föreningen mycket hög. Inmatningsspänningen är noll, så både bas- och kollektorströmmen är noll, vilket gör att motståndet erbjudet av BJT är mycket högt (idealt oändligt).

Stängd Växel

I mättnad (båda föreningspunkterna är direktbelastade) appliceras en hög inmatningsspänning på basen, vilket orsakar en stor baströmm. Detta resulterar i en liten spänningsfall över kollektor-emitterföreningen (0,05 till 0,2 V) och en stor kollektorström. Den lilla spänningsfallet gör att BJT fungerar som en stängd växel.

BJT som Förstärkare

Enstegs RC Kopplad CE Förstärkare

Figuren visar en enstegs CE-förstärkare. C1 och C3 är kopplingskapacitanser, de används för att blockera DC-komponenten och bara låta AC-delen passera. De ser också till att DC-basningsförhållandena för BJT förblir oförändrade även efter att inmatningen har applicerats. C2 är omkopplingsskapacitansen som ökar spänningsförstärkningen och omkopplar R4-resistorn för AC-signaler.

BJT är biasat i aktivt område med nödvändiga biaskomponenter. Q-punkten hålls stabil i det aktiva området av transistorn. När inmatning appliceras som visas nedan börjar baströmmen variera upp och ner, vilket gör att kollektorströmmen också varierar eftersom IC = β × IB. Därför varierar spänningen över R3 eftersom kollektorströmmen passerar genom den. Spänningen över R3 är den förstärkta och är 180o från inmatningssignalen. Så spänningen över R3 kopplas till belastningen och förstärkning har skett. Om Q-punkten hålls i mitten av belastningen kommer det att ske mycket lite eller ingen vavformdistorsion. Spännings- och strömförstärkningen hos CE-förstärkaren är hög (förstärkning är faktorn med vilken spänningen eller strömmen ökar från inmatning till utmatning). Den används vanligtvis i radioapparater och som lågfrekvensspänningsförstärkare.

För att ytterligare öka förstärkningen används flerstegsförstärkare. De är kopplade via kapacitans, elektrisk transformer, R-L eller direktkopplade beroende på tillämpningen. Den totala förstärkningen är produkten av individuella stegens förstärkning. Figuren nedan visar en tvåstegs CE-förstärkare.