مدارهای سوئیچینگ ترانزیستور چیست؟

2024 نویسنده: Trinity Chesterton | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-16 14:56

از آنجایی که ترانزیستور دوقطبی یک دستگاه سه پایانه کلاسیک است، سه راه ممکن برای گنجاندن آن در یک مدار الکترونیکی با یک خروجی مشترک برای ورودی و خروجی وجود دارد:

• پایه مشترک (CB) - نسبت انتقال ولتاژ بالا؛
• با امیتر مشترک (CE) - سیگنال تقویت شده در جریان و ولتاژ؛
• کلکتور مشترک (OK) - سیگنال جریان تقویت شده.

در هر یک از سه نوع مدار سوئیچینگ ترانزیستور، واکنش متفاوتی به سیگنال ورودی نشان می دهد، زیرا ویژگی های ساکن عناصر فعال آن به راه حل خاص بستگی دارد.

مدار پایه مشترک یکی از سه پیکربندی روشن ترانزیستور دوقطبی معمولی است. معمولاً به عنوان بافر جریان یا تقویت کننده ولتاژ استفاده می شود. چنین مدارهای سوئیچینگ ترانزیستوری از این جهت متفاوت هستند که امیتر در اینجا به عنوان یک مدار ورودی عمل می کند، سیگنال خروجی از کلکتور گرفته می شود و پایه به یک سیم مشترک "زمین" می شود. مدارهای سوئیچینگ FET در تقویت کننده های دروازه مشترک دارای پیکربندی مشابهی هستند.

جدول 1. اصلیپارامترهای مرحله تقویت با توجه به طرح OB.

پارامتر	بیان
سود فعلی	Ik/Iin=Ik/I e=α[α<1]
در. مقاومت	Rin=Uin/Iin=U be/یعنی

مدارهای سوئیچینگ ترانزیستورهای OB با ویژگی های دما و فرکانس پایدار مشخص می شوند که وابستگی کمی از پارامترهای آنها (ولتاژ، جریان، مقاومت ورودی) به شرایط دمایی محیط کار را تضمین می کند. معایب مدار عبارتند از R

ВХ _{کوچک و فقدان بهره جریان.}

مدار امیتر مشترک بهره بسیار بالایی را ارائه می دهد و سیگنال معکوس در خروجی تولید می کند که می تواند گسترش بسیار زیادی داشته باشد. بهره در این مدار به شدت به دمای جریان بایاس وابسته است، بنابراین بهره واقعی تا حدودی غیر قابل پیش بینی است. این مدارهای سوئیچینگ ترانزیستوری R_{IN بالا، افزایش جریان و ولتاژ، وارونگی سیگنال ورودی، سوئیچینگ آسان را ارائه می دهند. معایب شامل مشکلات مربوط به overamping - امکان بازخورد مثبت خود به خود، ظاهر اعوجاج در سیگنال های کوچک به دلیل محدوده دینامیکی کم ورودی است.}

جدول 2. پارامترهای اصلی تقویت کنندهآبشار بر اساس طرح OE

پارامتر	بیان
واقعیت. سود فعلی	Iout/Iin=Ik/I b=Ik/(Ie-Ik)=α/(1 -α)=β[β>>1]
در. مقاومت	Rin=Uدر / Iin=U be/Ib

مدار جمع کننده مشترک (که در الکترونیک به عنوان پیرو امیتر نیز شناخته می شود) یکی از سه نوع مدار ترانزیستوری است. در آن، سیگنال ورودی از طریق مدار پایه تغذیه می شود و سیگنال خروجی از مقاومت در مدار امیتر ترانزیستور گرفته می شود. این پیکربندی مرحله تقویت کننده معمولاً به عنوان بافر ولتاژ استفاده می شود. در اینجا، پایه ترانزیستور به عنوان مدار ورودی عمل می کند، امیتر خروجی است، و کلکتور زمین به عنوان یک نقطه مشترک عمل می کند، از این رو نام مدار است. آنالوگ ها می توانند مدارهای سوئیچینگ برای ترانزیستورهای اثر میدانی با تخلیه مشترک باشند. مزیت این روش امپدانس ورودی نسبتاً بالا در مرحله تقویت و امپدانس خروجی نسبتا کم است.

جدول 3. پارامترهای اصلی مرحله تقویت کننده طبق طرح OK.

پارامتر	بیان
واقعیت. سود فعلی	Iout/Iin=Ie/Ib =Ie/(Ie-Ik)=1/(1-α)=β [β>>1]
کاف. افزایش ولتاژ	Uout /Uin=URe/(U be+URe) < 1
در. مقاومت	Rin=Uin/Iin=U be/یعنی

هر سه مدار سوئیچینگ ترانزیستور معمولی بسته به هدف دستگاه الکترونیکی و شرایط استفاده از آن به طور گسترده ای در مدار استفاده می شوند.