10,000x Med en transistor

Beskrivning

För en samlare anhängare med emittermotstånd, hittar du ofta att vinsten per scenen är inte mer än 10 att 50 gånger. Förstärkningen ökar när emittermotstånd är utelämnad. Olyckligtvis ökar distorsionen också. Med en allestädes närvarande transistor såsom BC547B är förstärkningen hos transistorn ungefär lika med 40 gånger kollektorströmmen (Ic), som föreskrivs kollektorströmmen är mindre än ett par milliampere. Detta värde är i teorin lika med uttrycket q / KT, där q är laddningen av elektron, K är Boltzmanns konstant och T är temperaturen i Kelvin.

För enkelhetens skull, och under antagande rumstemperatur, vi rundar detta värde till 40. För ett enda steg förstärkarkrets med jordad emitter gäller att förstärkningen Uout / Uin (för växelspänning) är i teorin lika med Src. Som vi observerade tidigare, är lutningen S om 40Ic. Av detta följer att förstärkningen är ungefär lika med 40I Crc. Vad betyder det här? I första hand detta leder till en mycket praktisk tumregel: att förstärkningen av ett jordat emitter krets uppgår till 40 jag c Re, som är lika med 40 gånger spänningen över samlare motstånd?.

Om Ub är, till exempel, lika med 12 V och kollektorn är inställd på 5V, då vet vi, oberoende av värdena på motstånden att förstärkningen blir ungefär 40R (12-5) = 280. Noterbart är det faktum att förstärkningen på detta sätt kan vara mycket hög i teorin, genom att välja en hög matningsspänning. En sådan spänning kan erhållas från en transformator från elnätet. En isolationstransformator kan göras genom att förbinda sekundär av två transformatorer tillsammans, vilket resulterar i en galvaniskt isolerad nätspänning.

Kretsschema:

Det innebär att med en växelspänning på 240 Veff det kommer att handla om 340 V DC efter likriktning och filtrering. Om i förstärkarkretsen matningsspänningen är nu 340 V och kollektorspänningen är 2 V, då förstärkningen är i teorin lika med 40 x (340-2). Detta är mer än 13,500 gånger! Det finns dock några nackdelar i praktiken. Detta är relaterat till utgångskarakteristik hos transistorn. I praktiken visar det sig att transistorn faktiskt har en utgångsmotstånd mellan kollektor och emitter.

Denna produktion motstånd existerar som en transistor parameter och kallas "hacka". I normala konstruktioner denna parameter saknar betydelse eftersom den inte har någon märkbar effekt om samlare motstånd är inte stor. När driver förstärkaren från 340 V och inställning av kollektorströmmen till 1 mA kommer kollektormotstånd har värdet 338 k. Huruvida 'hoe'-parameter har något inflytande beror i den typ av transistor. Vi noterar också att med sådana höga förstärkningar, kommer bas-kollektorkapacitansen särskilt börjar spela en roll.

Som en konsekvens infrekvensen inte kan vara för hög. För en högre bandbredd kommer vi att behöva använda en transistor med liten Cbc, såsom en BF494 eller kanske till och med en SHF-transistor, såsom en BFR91A. Vi kommer att behöva justera värdet av basen motstånd till den nya HFE. Författaren har utfört mätningar med en BC547B vid en effektmatningsspänning på 30 V. Värdet 2 V valdes för kollektorspänningen. Mätningar bekräftar tumregel. Vinsten var mer än 1,000 gånger och effekterna av "hacka" och bas-kollektor kapacitans var inte märkbar på grund av den nu mycket mindre samlare motstånd.

Lämna ett meddelande 

meddelande~~POS=TRUNC