Schaltkreise für Spannungsverstärkungstransistoren: Arten und Merkmale

Transistoren - dies sind elektronische Geräte, die die Hauptelemente elektronischer Schaltungen sind und dazu dienen, ein elektrisches Signal zu verstärken oder zu steuern. Es gibt verschiedene Schaltkreise für Transistoren, von denen jede ihre eigenen Vorteile und Eigenschaften hat. In diesem Artikel werden wir die Schaltkreise von Transistoren anhand des Spannungsverstärkungsfaktors betrachten.

Schaltkreise für Transistoren mit Spannungsverstärkung - dies sind Schaltungen, in denen die Verstärkungsvorrichtung durch eine Änderung des Verstärkungsfaktors des Transistors auftritt, wenn sich die Spannung an seiner Basis ändert. Es gibt zwei Haupttypen von Einschaltschemata: mit einem gemeinsamen Emitter und mit einer gemeinsamen Basis.

Schaltung mit gemeinsamem Emitter - die häufigste Schaltung und bietet eine hohe Spannungsverstärkung. In dieser Schaltung wird das Steuersignal an die Basis des Transistors angelegt und die Last wird mit dem Kollektor verbunden. Der Hauptvorteil einer solchen Schaltung ist eine große Verstärkung und ein niedriger Eingangsimpedanz. Es hat jedoch auch einige Nachteile, wie z. B. einen durchschnittlichen Ausgangsimpedanz und einen niedrigen Eingangsimpedanz.

Schaltung mit gemeinsamer Basis - dies ist eine andere Art von Schaltung, die auch eine hohe Spannungsverstärkung bietet. In dieser Schaltung ist die Basis des Transistors mit der positiven Versorgungsspannung verbunden und die Last wird zwischen der Basis und dem Emitter verbunden. Diese Schaltung hat einen größeren Ausgangsimpedanz und einen kleineren Eingangsimpedanz, wodurch sie für den Betrieb mit niedrigen Eingangspegeln geeignet ist.

Abschließend hängt die Wahl des Spannungsverstärkungsschaltungsschemas der Transistoren von der spezifischen Aufgabe und den Anforderungen des Verstärkers ab. Jede dieser Schaltungen hat ihre eigenen Vorteile und Einschränkungen, und die richtige Wahl der Schaltung kann den Betrieb und die Effizienz des Geräts erheblich beeinträchtigen.

Schaltkreise für Transistoren

Es gibt mehrere grundlegende Schaltkreise für die Aufnahme von Transistoren:

Jede der Schaltkreise der Transistoren hat ihre eigenen Merkmale und Anwendungsbereiche. Die Auswahl einer bestimmten Schaltung hängt von den erforderlichen Eigenschaften des Verstärkers oder eines anderen Geräts ab, in dem sie verwendet werden soll.

Schema mit gemeinsamem Emitter

In einer gemeinsamen Emitter-Schaltung ist der Emitter des Transistors für den Signaleingang und -ausgang gemeinsam, wobei die Basis der Eingang und der Kollektor der Ausgang ist. Dieses Schema hat seine eigenen Eigenschaften, die seine Anwendbarkeit in verschiedenen Geräten bestimmen.

Der Vorteil einer Schaltung mit einem gemeinsamen Emitter ist eine große Spannungsverstärkung. Es ist aufgrund der Tatsache, dass der Emitter-Widerstand leicht einstellbar ist, wodurch die Verstärkung erhöht werden kann.

Darüber hinaus bietet diese Schaltung eine hohe Ausgangsleistung und die Möglichkeit, mit großen Signalamplituden zu arbeiten. Das Schema mit einem gemeinsamen Emitter hat jedoch auch Nachteile.

Ein Nachteil ist der niedrige Eingangswiderstand, was bedeutet, dass er ein Signal mit niedrigem Innenwiderstand benötigt und nur bei niedriger und Nennlast eine hohe Ausgangsleistung bietet.

Es wird auch darauf hingewiesen, dass diese Schaltung keine Harmonisierung des Eingangs- und Ausgangswiderstands bietet, was die Effizienz der Vorrichtung verringert.

Schluss: Die Schaltung mit einem gemeinsamen Emitter ist eine der am häufigsten verwendeten und wird in vielen Geräten verwendet. Es hat eine hohe Verstärkung, hat aber einige Nachteile, wie einen niedrigen Eingangsimpedanz und eine unzureichende Widerstandsanpassung.

Schema mit gemeinsamer Basis

Ein Merkmal einer gemeinsamen Basisschaltung ist, dass das Ausgangssignal am Emitter des Transistors erzeugt wird. Das Eingangssignal wird über einen Widerstand an die Kollektorelektrode gesendet. Diese Schaltung ermöglicht eine hohe Spannungsverstärkung.

Eine gemeinsame Basisschaltung wird häufig in der Elektronik verwendet, insbesondere in Hochfrequenzverstärkern. Aufgrund seiner Eigenschaften können Sie hohe Gain-Werte erzielen und eine niedrige Ausgangskapazität und eine geringe Parameterdrift erzielen.

Schema mit gemeinsamem Kollektor

Ein Merkmal einer gemeinsamen Kollektorschaltung ist, dass das Ausgangssignal an den Emitter-Pin des Transistors angelegt wird und die Last zwischen dem Kollektoranschluss und der positiven Stromversorgung verbunden ist.

In einer gemeinsamen Kollektorschaltung arbeitet der Transistor im aktiven Sättigungsmodus, was eine größere Verstärkungsstabilität ermöglicht. Die Spannungsverstärkung in dieser Schaltung ist größer als eins und erreicht normalerweise einen Wert von 0,9-0,99.

Diese Schaltung wird häufig in Verstärkervorrichtungen verwendet, da sie einen hohen Eingangsimpedanz und einen niedrigen Ausgangsimpedanz bietet, wodurch das Signal erhöht und Verzerrungen reduziert werden können.

Die Vorteile einer gemeinsamen Kollektorschaltung sind eine große Spannungsverstärkung, ein niedriger Lastwiderstand und ein guter Eingangswiderstand sowie geringe Signalverzerrungen.

Die Nachteile dieser Schaltung sind jedoch eine geringe Leistung und eine begrenzte Bandbreite.

Spannungsverstärkung

Abhängig von der Art der Transistorschaltungsschaltung (Emitter-Repeater, Basis-Emitter, Basis-Kollektor usw.) kann die Spannungsverstärkung sehr unterschiedlich sein. Zum Beispiel beträgt diese Zahl für einen Emitter-Repeater normalerweise mehrere hundert oder tausend, während sie für andere Schaltungen wesentlich kleiner sein kann. Dies liegt an dem Unterschied in der Schaltungstopologie und den Parametern des Transistors, der in der Verstärkungsstufe enthalten ist.

Die Auswahl der Transistorschaltungsschaltung sollte auf den Anforderungen an die Spannungsverstärkung sowie auf anderen Faktoren wie Stabilität und Linearität der Verstärkungsstufe, die Möglichkeit, mit verschiedenen Lasten zu arbeiten, usw. basieren. Es gibt viele verschiedene Kombinationen von Transistorschaltkreisen, und jede hat ihre eigenen Vorteile und Grenzen.

Verstärkung in einer gemeinsamen Emitter-Schaltung

In einer gemeinsamen Emitter-Schaltung ist der Transistor-Emitter-Übergang mit einem gemeinsamen Emitterwiderstand für ein- und Ausgangssignale verbunden. Dadurch können Sie den Strom durch den Kollektor des Transistors steuern, indem Sie den Strom durch die Basis ändern.

Wenn ein Eingangssignal an die Basis des Transistors angelegt wird, wird es verstärkt, und das Signal erscheint am Ausgang der Schaltung, der mit dem Kollektor verbunden ist.

Die Verstärkung in einer gemeinsamen Emitter-Schaltung ist definiert als das Verhältnis der Änderung der Ausgangsspannung zur Änderung der Eingangsspannung. Es kann als DC-Spannungsverstärkung und AC-Verstärkung ausgedrückt werden.

Um den Gleichstrom zu verstärken, ist der Verstärkungsfaktor gleich dem Verhältnis der Stromänderung durch den Kollektor zur Stromänderung durch die Basis des Transistors.

Zur Verstärkung des Wechselstroms wird der Verstärkungsfaktor als das Verhältnis der Änderung der Ausgangsspannung zur Änderung der Eingangsspannung definiert.

In einer Schaltung mit einem gemeinsamen Emitter kann die Verstärkung hoch sein, sie hat jedoch auch ihre eigenen Eigenschaften. Zum Beispiel ist der Eingangsimpedanz niedrig und der Ausgangsimpedanz hoch. Dies ist auf das Vorhandensein eines Emitterwiderstands und des internen Widerstands des Transistors zurückzuführen.

Es ist auch erwähnenswert, dass eine Schaltung mit einem gemeinsamen Emitter verwendet werden kann, um sowohl DC als auch AC zu verstärken, als auch um verschiedene Geräte und Schaltungen wie Leistungsverstärker, rauscharme Verstärker usw. zu erstellen.

Verstärkung in einer gemeinsamen Basisschaltung

Die Verstärkung in einer gemeinsamen Basisschaltung ist definiert als das Verhältnis der Änderung der Ausgangsspannung zur Änderung der Eingangsspannung. Wird als h bezeichnet₂₁.

Eine Besonderheit dieser Schaltung ist die hohe Spannungsverstärkung. Dies wird durch die aktive Beteiligung des Emitterstroms erreicht, der das Eingangssignal verstärkt. Darüber hinaus unterscheidet sich die gemeinsame Basisschaltung von anderen Transistoreinschaltkonfigurationen mit hoher Bandbreite und großem Eingangswiderstand.

Der Nachteil dieser Schaltung ist eine kleine Halbspannungsgruppe, die die Amplitude des verstärkten Signals begrenzt. Darüber hinaus ist eine gemeinsame Basisschaltung schwierig einzurichten und erfordert die Verwendung zusätzlicher Elemente wie Kondensatoren oder Induktivitäten, um die Eingangskapazität auszugleichen und die erforderlichen Betriebsparameter bereitzustellen.

Verstärkung in einer gemeinsamen Kollektorschaltung

In einer Schaltung mit einem gemeinsamen Kollektor ist die Spannungsverstärkung hoch, da das Signal über die Emitter-Basis übertragen wird Übergang, der durch einen großen Leckstrom gekennzeichnet ist. Die Verstärkung in dieser Schaltung kann Werte von einigen Dutzend bis zu Hunderten erreichen.

Das Hauptmerkmal einer gemeinsamen Kollektorschaltung ist, dass das Ausgangssignal nicht über den Kollektor, sondern über den Emitter an die Last angelegt wird, was einen niedrigen Eingangsimpedanz und einen hohen Ausgangsimpedanz liefert. Dadurch hat die gemeinsame Kollektorschaltung eine hohe Stabilität und einen geringen Einfluss auf die Signalquelle.

Eine gemeinsame Kollektorschaltung ist universell und kann in einer Vielzahl von Verstärkungsschaltungen verwendet werden, einschließlich Spannungsverstärkern und Leistungsverstärkern. Es bietet eine größere Auswahl an Eingangs- und Ausgangssignalen sowie Widerstandsfähigkeit gegen Temperaturänderungen und Variationen der Transistorparameter.