आम एमिटर एम्पलीफायर - लक्षण, पूर्वाग्रह, हल उदाहरण

इस कॉन्फ़िगरेशन को कॉमन-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन के रूप में जाना जाता है क्योंकि यहाँ एमिटर को इनपुट बेस सिग्नल और आउटपुट लोड के लिए कॉमन निगेटिव टर्मिनल के रूप में उपयोग किया जाता है। दूसरे शब्दों में, एमिटर टर्मिनल इनपुट और आउटपुट दोनों चरणों के संदर्भ टर्मिनल बन जाता है (आधार और कलेक्टर टर्मिनलों दोनों के लिए सामान्य अर्थ)।

कॉमन एमिटर एम्पलीफायर सबसे अधिक इस्तेमाल किया जाने वाला ट्रांजिस्टर कॉन्फ़िगरेशन है, जिसे पीएनपी और एनपीएन ट्रांजिस्टर दोनों के लिए नीचे 3.13 में देखा जा सकता है।

मूल रूप से, यहां ट्रांजिस्टर बेस टर्मिनल का उपयोग इनपुट के रूप में किया जाता है, कलेक्टर को आउटपुट के रूप में कॉन्फ़िगर किया जाता है, और एमिटर दोनों के लिए आम वायर्ड किया जाता है (उदाहरण के लिए, अगर ट्रांजिस्टर एनपीएन है तो एमिटर ग्राउंड लाइन संदर्भ में शामिल हो सकता है), इसलिए इसे आम एमिटर के रूप में इसका नाम दिया गया है। एफईटी के लिए, अनुरूप सर्किट को सामान्य-स्रोत एम्पलीफायर कहा जाता है।

सामान्य एमिटर लक्षण

बिलकुल इसके जैसा सामान्य आधार विन्यास यहां विशेषताओं की दो श्रेणियां फिर से आम-एमिटर सेटअप की प्रकृति को पूरी तरह से समझाने के लिए आवश्यक हो जाती हैं: एक इनपुट या बेस-एमिटर सर्किट के लिए और दूसरा आउटपुट या कलेक्टर-एमिटर सर्किट के लिए।

ये दो सेट चित्र 3.14 में दिखाए गए हैं:

एमिटर, कलेक्टर और बेस के लिए वर्तमान प्रवाह निर्देश मानक पारंपरिक नियम के अनुसार इंगित किए जाते हैं।

हालाँकि, कॉन्फ़िगरेशन बदल गया है, वर्तमान प्रवाह के लिए संबंध जो हमारे पिछले सामान्य आधार कॉन्फ़िगरेशन में स्थापित किया गया था, अभी भी बिना किसी संशोधन के यहां लागू होता है।

इसे निम्न रूप में दर्शाया जा सकता है: मैं है = मैं सी + मैं ख और मैं सी = मैं है ।

हमारे वर्तमान सामान्य-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन के लिए, संकेतित आउटपुट विशेषताएँ आउटपुट वर्तमान (I) का चित्रमय प्रतिनिधित्व हैं सी ) बनाम आउटपुट वोल्टेज (वी इस ) इनपुट करंट के मूल्यों के चयनित सेट के लिए (I ख ) का है।

इनपुट विशेषताओं को इनपुट करंट (I) की साजिश के रूप में देखा जा सकता है ख ) इनपुट वोल्टेज के खिलाफ (वी होना ) आउटपुट वोल्टेज मानों के दिए गए सेट के लिए (वी इस )

गौर करें कि चित्र 3.14 की विशेषताएं I के मूल्य को इंगित करती हैं ख आईसी के लिए मिलीमियर्स के बजाय माइक्रोएम्परेस में।

इसके अलावा, हम पाते हैं कि मैं के घटता ख मैं के लिए हासिल की तरह पूरी तरह से क्षैतिज नहीं हैं है आम-बेस कॉन्फ़िगरेशन में, जिसका तात्पर्य है कि कलेक्टर-से-एमिटर वोल्टेज में बेस करंट के मूल्य को प्रभावित करने की क्षमता होती है।

सामान्य-एमिटर विन्यास के लिए सक्रिय क्षेत्र को ऊपरी-दाएं चतुर्थांश के उस हिस्से के रूप में समझा जा सकता है जो कि सबसे बड़ी मात्रा में रैखिकता का अर्थ है, जिसका अर्थ है वह विशिष्ट क्षेत्र जहां I के लिए वक्र हैं। ख व्यावहारिक रूप से सीधे और समान रूप से फैलते हैं।

अंजीर में। 3.14a इस क्षेत्र को वी पर ऊर्ध्वाधर धराशायी लाइन के दाईं ओर देखा जा सकता है Cesate और मैं की वक्र पर ख शून्य के बराबर। V के बाईं ओर का क्षेत्र Cesate संतृप्ति क्षेत्र के रूप में जाना जाता है।

एक आम-एमिटर एम्पलीफायर के सक्रिय क्षेत्र के भीतर कलेक्टर-बेस जंक्शन रिवर्स-बायस्ड होगा, जबकि बेस-एमिटर जंक्शन फॉरवर्ड-बायस्ड होगा।

यदि आपको याद है कि ये ठीक वही कारक थे जो सामान्य-आधार सेटअप के सक्रिय क्षेत्र में बने रहते थे। सामान्य-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन के सक्रिय क्षेत्र को वोल्टेज, वर्तमान, या बिजली प्रवर्धन के लिए लागू किया जा सकता है।

सामान्य-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन के लिए कटऑफ़ क्षेत्र सामान्य-आधार कॉन्फ़िगरेशन की तुलना में अच्छी तरह से प्रदर्शित नहीं होता है। ध्यान दें कि अंजीर की कलेक्टर विशेषताओं में 3.14 I सी वास्तव में शून्य के अनुरूप नहीं है, जबकि मैं ख शून्य है।

सामान्य-आधार कॉन्फ़िगरेशन के लिए, जब भी इनपुट वर्तमान I है शून्य के पास होता है, कलेक्टर वर्तमान केवल रिवर्स संतृप्ति वर्तमान I के बराबर हो जाता है क्या न , क्रम में है कि वक्र मैं है = 0 और सभी व्यावहारिक अनुप्रयोगों के लिए वोल्टेज अक्ष एक था।

कलेक्टर विशेषताओं में इस भिन्नता का कारण ईक्यू के उचित संशोधनों के साथ मूल्यांकन किया जा सकता है। (3.3) और (3.6)। जैसा कि नीचे दिया गया है:

उपरोक्त चर्चा किए गए परिदृश्य का आकलन करते हुए, जहां आईबी = 0 ए, और α के लिए 0.996 जैसे विशिष्ट मूल्य को प्रतिस्थापित करके, हम एक परिणामी कलेक्टर वर्तमान प्राप्त करने में सक्षम हैं जैसा कि नीचे व्यक्त किया गया है:

अगर हम विचार करें सीबीओ 1 μA के रूप में, आई के साथ परिणामी कलेक्टर वर्तमान ख = 0 ए 250 (1 μA) = 0.25 mA होगा, जैसा कि अंजीर में दिखाया गया है। 3.14।

हमारे सभी भविष्य की चर्चाओं में, कलेक्टर वर्तमान स्थिति I द्वारा स्थापित की गई ख = 0 μA में निम्नलिखित Eq द्वारा निर्धारित संकेतन होगा। (३.९) है।

उपरोक्त नव स्थापित करेंट पर आधारित स्थितियों को निम्नलिखित संदर्भ 3.15 में कल्पना की जा सकती है, जैसा कि ऊपर उल्लिखित इसकी संदर्भ दिशाओं का उपयोग करके किया गया है।

सामान्य एमिटर मोड में न्यूनतम विकृतियों के साथ प्रवर्धन को सक्षम करने के लिए, कट ऑफ को कलेक्टर वर्तमान I द्वारा स्थापित किया जाता है सी = मैं सीईओ।

इसका मतलब सिर्फ मेरे अधीन क्षेत्र है ख = 0 μA को एम्पलीफायर से एक साफ और एक निर्बाध उत्पादन सुनिश्चित करने के लिए बचा जाना चाहिए।

कैसे आम एमिटर सर्किट काम करते हैं

यदि आप चाहते हैं कि कॉन्फ़िगरेशन लॉजिक स्विच की तरह काम करे, उदाहरण के लिए माइक्रोप्रोसेसर के साथ, कॉन्फ़िगरेशन एक जोड़े को प्रस्तुत करेगा ब्याज के संचालन के बिंदु: पहले कट ऑफ पॉइंट के रूप में, और दूसरा संतृप्ति क्षेत्र के रूप में।

कटऑफ आदर्श रूप से I पर सेट किया जा सकता है सी निर्दिष्ट वी के लिए = 0 एमए इस वोल्टेज।

चूंकि मैं सीईओ मैं सभी सिलिकॉन BJT के लिए सामान्य रूप से काफी छोटा है, जब मैं स्विचिंग क्रियाओं के लिए कट ऑफ लागू किया जा सकता है ख = 0 μA या I सी = मैं सीईओ

यदि आप सामान्य आधार विन्यास में याद करते हैं, तो इनपुट विशेषताओं का सेट लगभग एक सीधी रेखा के माध्यम से स्थापित किया गया था जो परिणाम V तक ले जाता है होना = 0.7 वी, आई के सभी स्तरों के लिए है जो 0 mA से अधिक था

हम समान-एमिटर कॉन्फ़िगरेशन के लिए भी वही विधि लागू कर सकते हैं, जो अंजीर में दर्शाए गए अनुसार लगभग समतुल्य होगा। 3.16

चित्रा 3.16 टुकड़ा-रैखिक अंजीर के डायोड विशेषताओं के लिए बराबर। 3.14 बी।

परिणाम हमारे पिछले कटौती का अनुपालन करता है जिसके अनुसार सक्रिय क्षेत्र या ON राज्य में BJT के लिए बेस एमिटर वोल्टेज 0.7V होगा, और यह बेस करंट की परवाह किए बिना तय किया जाएगा।

सॉल्वड प्रैक्टिकल उदाहरण 3.2

कैसे एक आम एमिटर एम्पलीफायर Bias करने के लिए

एक सामान्य-एमिटर एम्पलीफायर को उचित रूप से स्थापित करना उसी तरह से स्थापित किया जा सकता है जिस तरह से इसे लागू किया गया था सामान्य आधार नेटवर्क ।

मान लीजिए कि आपके पास केवल 3.19a में संकेतित npn ट्रांजिस्टर था, और सक्रिय क्षेत्र में BJT स्थापित करने के लिए, इसके माध्यम से एक सही पूर्वाग्रह लागू करना चाहता था।

इसके लिए आपको सबसे पहले I को इंगित करना होगा है ट्रांजिस्टर के प्रतीक में तीर के निशान द्वारा सिद्ध की गई दिशा (चित्र 3.19 बी देखें)। इसके बाद, आपको किरचॉफ के वर्तमान कानून संबंध के अनुसार अन्य वर्तमान दिशाओं को कड़ाई से स्थापित करने की आवश्यकता होगी: I सी + मैं ख = मैं है।

इसके बाद, आपको आई की दिशाओं को पूरक करने वाली सही ध्रुविकाओं के साथ आपूर्ति लाइनों को पेश करना होगा ख और मैं सी जैसा कि अंजीर में दर्शाया गया है। 3.19 c, और अंत में इस प्रक्रिया को समाप्त करता है।

इसी तरह से एक pnp BJT को भी इसके सामान्य उत्सर्जक मोड में पक्षपाती किया जा सकता है, इसके लिए आपको बस अंजीर की सभी ध्रुवों को उलट देना होगा। 3.19

ठेठ आवेदन:

कम-आवृत्ति वोल्टेज एम्पलीफायर

एक सामान्य-एमिटर एम्पलीफायर सर्किट के उपयोग का एक मानक चित्रण नीचे प्रदर्शित किया गया है।

एसी-युग्मित सर्किट एक स्तर-शिफ्टर एम्पलीफायर की तरह कार्य करता है। इस स्थिति में, बेस-एमिटर वोल्टेज ड्रॉप लगभग 0.7 वोल्ट माना जाता है।

इनपुट संधारित्र C इनपुट के किसी भी डीसी तत्व से छुटकारा पाता है, जबकि प्रतिरोधों R1 और R2 का उपयोग ट्रांजिस्टर को बायपास करने के लिए किया जाता है ताकि यह इनपुट की पूरी श्रृंखला के लिए सक्रिय स्थिति में हो सके। आउटपुट इनपुट के एसी घटक की एक उल्टा प्रतिकृति है जो आरसी / आरई द्वारा अनुपात को बढ़ाया गया है और सभी 4 प्रतिरोधों द्वारा तय किए गए माप के माध्यम से स्थानांतरित किया गया है।

इस तथ्य के कारण आरसी सामान्य रूप से काफी व्यापक है, इस सर्किट पर आउटपुट प्रतिबाधा वास्तव में पर्याप्त हो सकती है। इस चिंता को कम करने के लिए, आरसी को छोटा रखा जाता है क्योंकि यह एम्पलीफायर के साथ-साथ एक वोल्टेज बफर जैसे कि एमिटर फॉलोअर के साथ हो सकता है।

रेडियो फ्रीक्वेंसी सर्किट

आम-एमिटर एम्पलीफायरों कभी-कभी में भी उपयोग किया जाता है रेडियो फ्रीक्वेंसी सर्किट , जैसे कि एक एंटीना के माध्यम से कमजोर संकेतों को बढ़ाना। इस तरह के मामलों में यह आमतौर पर लोड रोकनेवाला द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है जिसमें एक ट्यून्ड सर्किट शामिल होता है।

यह वांछित संचालन आवृत्ति में संरचित कुछ पतले बैंड को बैंडविड्थ को प्रतिबंधित करने के लिए पूरा किया जा सकता है।

इसके अतिरिक्त बिंदु से अधिक, यह सर्किट को बड़ी आवृत्तियों पर काम करने की अनुमति देता है क्योंकि ट्यून्ड सर्किट किसी भी अंतर-इलेक्ट्रोड और रन-ए-वे कैपेसिटेंस को प्रतिध्वनित करने में सक्षम बनाता है, जो आमतौर पर आवृत्ति प्रतिक्रिया को रोकते हैं। आम उत्सर्जक भी व्यापक रूप से कम शोर एम्पलीफायरों के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है।