فئات: مقالات مميزة » إلكترونيات عملية
مرات المشاهدة: 411895
تعليقات على المقال: 5
دوائر تبديل الترانزستور ثنائية القطب
الترانزستور هو جهاز أشباه الموصلات يمكنه تضخيم وتحويل وتوليد الإشارات الكهربائية. تم اختراع أول الترانزستور ثنائي القطب التشغيلي في عام 1947. كانت المادة لتصنيعها الجرمانيوم. وبالفعل في عام 1956 ، ولد الترانزستور السيليكون.
يستخدم الترانزستور ثنائي القطب نوعان من ناقلات الشحنة - الإلكترونات والثقوب ، ولهذا السبب تسمى هذه الترانزستورات ثنائية القطب. بالإضافة إلى القطبين ، هناك ترانزستورات أحادية القطب (حقل) تستخدم فيها نوع واحد فقط من الحامل - الإلكترونات أو الثقوب. هذه المادة سوف تغطي الترانزستورات ثنائية القطب.
وقت طويل الترانزستورات كانت بشكل أساسي جرمانيوم ، وكان لديها بنية p-n-p ، والتي تم تفسيرها من خلال إمكانات تقنيات ذلك الوقت. لكن معايير ترانزستورات الجرمانيوم كانت غير مستقرة ، وأكبر عيبها هو انخفاض درجة حرارة التشغيل - لا تزيد عن 60.70 درجة مئوية. في درجات الحرارة العالية ، أصبحت الترانزستورات غير قابلة للتحكم ، ثم فشلت تمامًا.
مع مرور الوقت ، بدأت الترانزستورات السيليكون لتحل محل نظرائهم الجرمانيوم. حاليا ، هم أساسا السيليكون ، وتستخدم ، وهذا ليس مستغربا. بعد كل شيء ، ترانزستورات السيليكون والثنائيات (تقريبا جميع الأنواع) لا تزال تعمل حتى 150 ... 170 درجة. الترانزستورات السيليكون هي أيضا "حشو" لجميع الدوائر المتكاملة.
تعتبر الترانزستورات بحق واحدة من الاكتشافات العظيمة للبشرية. بعد أن استبدلوا المصابيح الإلكترونية ، لم يحلوا محلها فحسب ، بل صنعوا ثورة في مجال الالكترونيات ، فاجأوا العالم وصدموه. إذا لم يكن هناك ترنزستورات ، فإن الكثير من الأجهزة والأجهزة الحديثة ، المألوفة والمقربة ، لم تكن لتولد: تخيل ، على سبيل المثال ، هاتفًا محمولًا مزودًا بمصابيح إلكترونية! لمزيد من المعلومات حول تاريخ الترانزستورات ، انظر هنا.
تحتوي معظم ترانزيستورات السيليكون على بنية n-p-n ، وهو ما يفسره أيضًا تقنية الإنتاج ، على الرغم من وجود ترانزستورات من السيليكون p-n-p ، لكنها أصغر قليلاً من بنيات n-p-n. يتم استخدام هذه الترانزستورات كجزء من أزواج مكملة (الترانزستورات ذات الموصلية المختلفة مع نفس المعلمات الكهربائية). على سبيل المثال ، KT315 و KT361 و KT815 و KT814 ، وفي مراحل الإخراج من الترانزستور UMZCH KT819 و KT818. في مكبرات الصوت المستوردة ، يتم استخدام زوج مكمل قوي من 2SA1943 و 2SC5200.
في كثير من الأحيان ، تسمى الترانزستورات لهيكل p-n-p الترانزستورات الموصلية الأمامية ، والهياكل n-p-n هي الترانزستورات العكسية. لسبب ما ، لم يتم العثور على هذا الاسم في الأدب تقريبًا ، ولكن في دائرة مهندسي الراديو وعشاق الراديو يستخدم في كل مكان ، يفهم الجميع على الفور ما هو على المحك. يوضح الشكل 1 بنية تخطيطية للترانزستورات ورموزها الرسومية.
الشكل 1
بالإضافة إلى الاختلافات في نوع الموصلية والمواد ، تصنف الترانزستورات ثنائية القطب حسب القوة وتردد التشغيل. إذا كانت قدرة تبديد الترانزستور لا تتجاوز 0.3 واط ، فإن مثل هذا الترانزستور يعتبر منخفض الطاقة. مع قدرة 0.3 ... 3 W ، يسمى الترانزستور الترانزستور قوة متوسطة ، وقوة أكثر من 3 W ، تعتبر القوة كبيرة. الترانزستورات الحديثة قادرة على تبديد الطاقة من عشرات أو حتى مئات واط.
تعمل الترانزستورات على تضخيم الإشارات الكهربائية بصورة غير متساوية: فكلما زاد التردد ، ينخفض كسب مرحلة الترانزستور ويتوقف عند تردد معين. لذلك ، للعمل في مجموعة واسعة من الترددات ، تتوفر الترانزستورات مع خصائص تردد مختلفة.
وفقًا لتردد التشغيل ، تنقسم الترانزستورات إلى ترددات منخفضة ، - تردد التشغيل لا يزيد عن 3 ميجاهرتز ، والتردد المتوسط - 3 ... 30 ميغاهيرتز ، التردد العالي - أكثر من 30 ميجاهرتز.إذا كان تردد التشغيل يتجاوز 300 ميغاهيرتز ، فهذه هي ترانزيستورات الموجات الصغرية.
بشكل عام ، في الكتب المرجعية السميكة الخطيرة ، هناك أكثر من 100 معلمة مختلفة من الترانزستورات ، مما يشير أيضًا إلى وجود عدد كبير من النماذج. وعدد الترانزستورات الحديثة بحيث لم يعد من الممكن وضعها في أي دليل. وتنمو التشكيلة باستمرار ، مما يسمح لنا بحل جميع المهام التي حددها المطورون تقريبًا.
هناك العديد من دوائر الترانزستور (تذكر فقط عدد الأجهزة المنزلية على الأقل) لتضخيم وتحويل الإشارات الكهربائية ، ولكن مع كل التنوع ، تتكون هذه الدوائر من مراحل منفصلة ، أساسها الترانزستورات. لتحقيق تضخيم الإشارة الضروري ، من الضروري استخدام عدة مراحل من التضخيم ، متصلة في سلسلة. لفهم كيفية عمل مراحل مكبر الصوت ، تحتاج إلى أن تصبح أكثر دراية بدارات تبديل الترانزستور.
الترانزستور وحده لا يستطيع تضخيم أي شيء. تتمثل خصائصه المضخمة في أن التغييرات الطفيفة في إشارة الدخل (التيار أو الجهد) تؤدي إلى تغيرات كبيرة في الجهد أو التيار عند خرج الشلال بسبب إنفاق الطاقة من مصدر خارجي. هذه الخاصية تستخدم على نطاق واسع في الدوائر التناظرية - مكبرات الصوت ، التلفزيون ، الراديو ، الاتصالات ، إلخ.
لتبسيط العرض ، سننظر في الدوائر على الترانزستورات في بنية n-p-n هنا. كل ما سيقال عن هذه الترانزستورات ينطبق بنفس القدر على الترانزستورات p-n-p. مجرد تغيير قطبية مصادر الطاقة ، المكثفات كهربائيا و الثنائياتإن وجدت ، للحصول على دائرة العمل.
دوائر تبديل الترانزستور
هناك ثلاثة مخططات من هذا القبيل: دائرة بها باعث مشترك (OE) ، ودائرة مع جامع مشترك (OK) ، ودائرة ذات قاعدة مشتركة (OB). وتظهر جميع هذه المخططات في الشكل 2.
الشكل 2
ولكن قبل الانتقال إلى النظر في هذه الدوائر ، يجب أن تتعرف على كيفية عمل الترانزستور في وضع المفاتيح. هذا التعارف يجب أن يسهل الفهم. عملية الترانزستور في وضع الربح. بمعنى ما ، يمكن اعتبار مخطط رئيسي كنوع من مخطط مع MA.
عملية الترانزستور في وضع مفتاح
قبل دراسة تشغيل الترانزستور في وضع تضخيم الإشارة ، تجدر الإشارة إلى أن الترانزستورات غالباً ما تستخدم في وضع المفاتيح.
يعتبر هذا النمط من تشغيل الترانزستور لفترة طويلة. في عدد أغسطس 1959 من مجلة Radio ، تم نشر مقال بقلم ج. لافروف بعنوان "الصمام الثلاثي لأشباه الموصلات في الوضع الرئيسي". اقترح صاحب المقال ضبط سرعة المحرك جامع تغيير في مدة النبضات في لف التحكم (OS). الآن ، تسمى طريقة التنظيم هذه PWM وتستخدم في كثير من الأحيان. يظهر الرسم البياني من مجلة ذلك الوقت في الشكل 3.
الشكل 3
لكن وضع المفتاح يستخدم ليس فقط في أنظمة PWM. غالبًا ما يعمل الترانزستور على تشغيل وإيقاف شيء ما
في هذه الحالة ، يمكن استخدام الترحيل كحمل: لقد أعطوا إشارة إدخال - تم تشغيل التتابع ، لا - تم إيقاف تشغيل إشارة التتابع. بدلا من التبديلات في وضع المفتاح ، وغالبا ما تستخدم المصابيح الكهربائية. عادة ما يتم ذلك للإشارة إلى: أن الضوء إما أن يكون قيد التشغيل أو مغلقًا. يظهر الشكل 4. رسم تخطيطي لمرحلة كهذه الرئيسية. تُستخدم المراحل الرئيسية أيضًا للعمل مع LEDs أو optocouplers.
الشكل 4
في الشكل ، يتم التحكم في التسلسل بواسطة اتصال عادي ، على الرغم من أنه قد يكون هناك رقاقة رقمية أو متحكم. مصباح كهربائي للسيارات ، يتم استخدام هذا المصباح لإلقاء الضوء على لوحة القيادة في "لادا". تجدر الإشارة إلى أنه يتم استخدام 5V للتحكم ، والجهد جامع التبديل هو 12V.
لا يوجد شيء غريب في هذا ، لأن الفولتية لا تلعب أي دور في هذه الدائرة ، فقط التيارات ذات أهمية.لذلك ، يمكن أن يكون المصباح 220 فولت على الأقل إذا تم تصميم الترانزستور للعمل في هذه الفولتية. يجب أن يتوافق أيضًا الجهد الكهربي لمصدر المجمع مع جهد التشغيل للحمل. بمساعدة هذه الشلالات ، يتم توصيل الحمل بالدوائر الدقيقة الرقمية أو ميكروكنترولر.
في هذا المخطط ، يتحكم التيار الأساسي في تيار المجمع ، والذي ، نظرًا لطاقة مزود الطاقة ، هو عدة عشرات أو حتى مئات المرات (اعتمادًا على حمل المجمع) مقارنة بتيار القاعدة. من السهل أن نرى أن التضخيم الحالي يحدث. عندما يعمل الترانزستور في وضع المفاتيح ، عادةً ما يشار إلى القيمة المستخدمة في حساب التسلسل باسم "الكسب الحالي في وضع الإشارة الكبيرة" في الكتب المرجعية ، المشار إليها بالحرف β في الكتب المرجعية. هذه هي نسبة جامع التيار ، المحدد بواسطة الحمل ، إلى الحد الأدنى الحالي للتيار الأساسي. في صيغة معادلة رياضية ، يبدو كما يلي: β = Iк / Iб.
لمعظم الترانزستورات الحديثة ، والمعامل β إنه كبير جدًا ، كقاعدة عامة ، من 50 فما فوق ، لذلك ، عند حساب المرحلة الأساسية ، يمكن اعتباره 10 فقط. حتى لو تبين أن التيار الأساسي أكثر من الحالي المحسوب ، فلن يفتح الترانزستور أكثر من هذا ، بل إنه أيضًا وضع مفتاح.
لإضاءة المصباح الموضح في الشكل 3 ، Ib = Ik / β = 100mA / 10 = 10mA ، هذا على الأقل. مع فولطية التحكم 5 فولت عند المقاوم الأساسي Rb ، ناقص انخفاض الجهد في قسم BE ، ستبقى 5V - 0.6V = 4.4V. مقاومة المقاوم قاعدة: 4.4V / 10mA = 440 أوم. يتم اختيار المقاوم المقاوم 430 أوم من السلسلة القياسية. الجهد عند 0.6 فولت هو الجهد عند تقاطع B - E ، ولا ينبغي نسيانه عند حسابه!
من أجل منع قاعدة الترانزستور من "تعليق الهواء" عند فتح جهة الاتصال ، عادةً ما يتم تحويل الانتقال B - E بواسطة المقاوم Rbe ، الذي يغلق الترانزستور بشكل موثوق. لا ينبغي أن ننسى هذا المقاوم ، على الرغم من أنه لسبب ما ، ليس لسبب ما ، والذي يمكن أن يؤدي إلى عملية خاطئة للتتالي من التدخل. في الواقع ، كان الجميع يعلمون بهذا المقاوم ، لكنهم نسوا لسبب ما ، وتخطوا مرة أخرى "أشعل النار".
يجب أن تكون قيمة هذا المقاوم لدرجة أنه عند فتح التلامس ، لا يتحول الجهد عند القاعدة إلى أقل من 0.6 فولت ، وإلا فلن يكون التحكم في التسلسل ، كما لو كان القسم B - E ببساطة دائرة قصيرة. في الممارسة العملية ، يتم تعيين المقاوم RBe بقيمة حوالي عشر مرات أكثر من RB. ولكن حتى لو كانت قيمة Rb 10K ، ستعمل الدائرة بشكل موثوق: ستكون إمكانات القاعدة والباعث متساوية ، مما سيؤدي إلى إغلاق الترانزستور.
إن سلسلة المفاتيح هذه ، إذا كانت تعمل ، يمكن أن تعمل على تشغيل المصباح الكهربائي في حرارة كاملة أو إيقافه تمامًا. في هذه الحالة ، يمكن أن يكون الترانزستور مفتوحًا بالكامل (حالة التشبع) أو مغلقًا تمامًا (حالة القطع). على الفور ، بطبيعة الحال ، توحي الخاتمة نفسها بأن بين هذه الحالات "الحدودية" هناك شيء من هذا القبيل عندما يضيء المصباح بالكامل. في هذه الحالة ، هل نصف الترانزستور مفتوح أم نصف مغلق؟ كما هو الحال في مشكلة ملء الزجاج: يرى المتفائل أن نصف الزجاج ممتلئ ، في حين أن المتشائم يعتبره نصف فارغ. هذا النمط من تشغيل الترانزستور يسمى التضخيم أو الخطي.
عملية الترانزستور في وضع تضخيم الإشارة
تتكون جميع المعدات الإلكترونية الحديثة تقريبًا من دوائر كهربائية دقيقة يتم فيها إخفاء الترانزستورات. ما عليك سوى اختيار وضع التشغيل لمكبر التشغيل للحصول على الكسب أو النطاق الترددي المطلوب. ولكن على الرغم من ذلك ، غالبًا ما تستخدم الشلالات على الترانزستورات المنفصلة ("السائبة") ، وبالتالي ، فإن فهم طريقة تشغيل مكبر الصوت أمر ضروري.
إدراج الأكثر شيوعا من الترانزستور مقارنة OK و OB هو دائرة باعث مشترك (OE). السبب في هذا الانتشار هو ، أولاً وقبل كل شيء ، زيادة كبيرة في الجهد والتيار.يتم تحقيق أعلى ربح من سلسلة OE عندما يسقط نصف جهد وحدة الإمداد بالطاقة Epit / 2 عند تحميل المجمع. وفقا لذلك ، يقع النصف الثاني على قسم K-E من الترانزستور. ويتحقق ذلك من خلال إنشاء سلسلة ، والتي سيتم وصفها أدناه. يُطلق على وضع الكسب هذا الفئة A.
عندما تقوم بتشغيل الترانزستور مع OE ، فإن إشارة الخرج على المجمع تكون في المرحلة المضادة مع الإدخال. وكمثال على ذلك ، يمكن ملاحظة أن مقاومة إدخال OE صغيرة (ليس أكثر من بضع مئات من أوم) ، ومقاومة الخرج في نطاق عشرات KOhms.
إذا كان في الترانزستور يتميز بالكسب الحالي في وضع إشارة كبيرة β، ثم في وضع الكسب ، يتم استخدام "الكسب الحالي في وضع الإشارة الصغيرة" ، والمشار إليه في الكتب المرجعية h21e. جاء هذا التعيين من تمثيل الترانزستور في شكل جهاز رباعي الأطراف. يشير الحرف "e" إلى أن القياسات أجريت عندما تم تشغيل الترانزستور ذي باعث مشترك.
المعامل h21e ، كقاعدة عامة ، أكبر إلى حد ما من β ، على الرغم من أنه في الحسابات ، كتقدير أول ، يمكنك استخدامه. على أي حال ، فإن مبعثر المعلمات β و h21e كبير جدًا حتى بالنسبة لنوع واحد من الترانزستور بحيث تكون الحسابات تقريبية فقط. بعد هذه الحسابات ، وكقاعدة عامة ، مطلوب تكوين الدائرة.
يعتمد كسب الترانزستور على سمك القاعدة ، لذلك لا يمكنك تغييره. وبالتالي انتشار كبير من كسب الترانزستورات مأخوذة حتى من مربع واحد (قراءة دفعة واحدة). بالنسبة إلى الترانزستورات منخفضة الطاقة ، يتراوح هذا المعامل بين 100 ... 1000 ، وبالنسبة للقدرة القوية 5 ... 200. أرق القاعدة ، وارتفاع النسبة.
يوضح الشكل 5. أبسط دائرة تشغيل لترانزستور OE. هذه مجرد قطعة صغيرة من الشكل 2 ، كما هو موضح في الجزء الثاني من المقالة. هذه الدائرة تسمى الدائرة الحالية قاعدة ثابتة.
الشكل 5
المخطط بسيط للغاية. يتم توفير إشارة الدخل إلى قاعدة الترانزستور من خلال مكثف عزل C1 ، ويتم تضخيمه ، ويتم إزالته من مجمع الترانزستور من خلال مكثف C2. الغرض من المكثفات هو حماية دوائر الإدخال من المكون الثابت لإشارة الدخل (فقط تذكر الكربون أو الميكروفون electret) وتوفير النطاق الترددي اللازم للشلال.
Resistor R2 هو الحمل الجامع للشلال ، و R1 يوفر تحيزًا ثابتًا للقاعدة. باستخدام هذا المقاوم ، يحاولون جعل الجهد جامع Epit / 2. تسمى هذه الحالة نقطة تشغيل الترانزستور ، وفي هذه الحالة يكون كسب التسلسل هو الحد الأقصى.
يمكن تحديد مقاومة المقاوم R1 تقريبًا بواسطة الصيغة البسيطة R1 ≈ R2 * h21e / 1.5 ... 1.8. يتم استبدال المعامل 1.5 ... 1.8 بالاعتماد على جهد التيار الكهربائي: عند الجهد المنخفض (لا يزيد عن 9 فولت) ، لا تزيد قيمة المعامل عن 1.5 ، وتبدأ من 50 فولت ، وتقترب من 1.8 ... 2.0. ولكن ، في الواقع ، الصيغة تقريبية لدرجة أنه يجب تحديد المقاوم R1 في أغلب الأحيان ، وإلا فلن يتم الحصول على القيمة المطلوبة من Epit / 2 على المجمع.
يتم تعيين المقاوم جامع R2 كشرط للمشكلة ، لأن التيار جامع وتضخيم تتالي ككل يعتمد على حجمها: كلما زادت مقاومة المقاوم R2 ، وارتفاع الكسب. ولكن عليك أن تكون حذراً مع هذا المقاوم ، يجب أن يكون التيار جامع أقل من الحد الأقصى المسموح به لهذا النوع من الترانزستور.
المخطط بسيط للغاية ، لكن هذه البساطة تمنحها خصائص سلبية ، وعليك أن تدفع ثمن هذه البساطة. أولاً ، يعتمد تضخيم السلسلة على الحالة المحددة للترانزستور: فقد حل محل الترانزستور أثناء الإصلاح ، - حدد الإزاحة مرة أخرى ، ثم أخرجه إلى نقطة التشغيل.
ثانياً ، من درجة الحرارة المحيطة ، - مع زيادة درجة الحرارة ، يزيد جامع Ico للتيار العكسي ، مما يؤدي إلى زيادة في تيار المجمع. وأين ، إذن ، هو نصف الجهد الكهربائي على جهاز تجميع Epit / 2 ، ونقطة التشغيل نفسها؟ نتيجة لذلك ، يرتفع الترانزستور أكثر ، وبعد ذلك يفشل.للتخلص من هذا الاعتماد ، أو على الأقل تقليله ، يتم إدخال عناصر إضافية من الملاحظات السلبية - OOS - في سلسلة الترانزستور.
ويبين الشكل 6 دائرة مع الجهد التحيز ثابت.
الشكل 6
يبدو أن مقسم الجهد Rb-k ، Rb-e سيوفر الإزاحة المبدئية المطلوبة للتتالي ، لكن في الواقع ، يحتوي هذا التسلسل على كل عيوب الدائرة الحالية الثابتة. وبالتالي ، فإن الدائرة الموضحة هي مجرد تباين في الدائرة الحالية الثابتة الموضحة في الشكل 5.
مخططات مع الاستقرار الحراري
الوضع أفضل إلى حد ما في حالة تطبيق المخططات الموضحة في الشكل 7.
الشكل 7
في دارة مثبتة في المجمع ، يتم توصيل المقاوم التحيز R1 ليس بمصدر الطاقة ، ولكن لهواة جمع الترانزستور. في هذه الحالة ، إذا زادت درجة الحرارة ، يزداد التيار العكسي ، يفتح الترانزستور أقوى ، ينخفض جهد المجمع. يؤدي هذا النقص إلى انخفاض في الجهد التحيز الموفر للقاعدة من خلال R1. يبدأ الترانزستور في الإغلاق ، وينخفض تيار المجمع إلى قيمة مقبولة ، وتتم استعادة موضع نقطة التشغيل.
من الواضح أن تدبير الاستقرار هذا يؤدي إلى انخفاض معين في تضخيم السلسلة ، لكن هذا لا يهم. يضاف الكسب المفقود عادةً بزيادة عدد مراحل التضخيم. لكن مثل هذا النظام لحماية البيئة يمكن أن يوسع بشكل كبير نطاق درجات حرارة تشغيل الشلال.
دارات تتالي مع استقرار باعث هو إلى حد ما أكثر تعقيدا. تبقى خصائص تضخيم هذه الشلالات على حالها في نطاق درجة حرارة أكبر من تلك الموجودة في الدائرة المجمعة. وهناك ميزة أخرى لا جدال فيها - عند استبدال الترانزستور ، ليس عليك إعادة تحديد أوضاع التشغيل المتتالية.
المقاوم R3 باعث ، توفير الاستقرار في درجة الحرارة ، يقلل أيضا من كسب تتالي. هذا هو للتيار المباشر. من أجل استبعاد تأثير المقاوم R4 على تضخيم التيار المتردد ، يتم سدها المقاوم R4 بواسطة مكثف Ce ، وهو مقاومة ضئيلة للتيار المتردد. يتم تحديد قيمتها من خلال نطاق تردد مكبر للصوت. إذا كانت هذه الترددات تقع في نطاق الصوت ، فيمكن أن تكون سعة المكثف من وحدات إلى عشرات أو حتى مئات microfarads. بالنسبة للترددات الراديوية ، فهذا يمثل بالفعل مئات أو الألف ، ولكن في بعض الحالات تعمل الدائرة بشكل جيد بدون هذا المكثف.
من أجل فهم أفضل لكيفية عمل تثبيت باعث ، تحتاج إلى النظر في الدائرة للتبديل على الترانزستور مع جامع OK مشترك.
يوضح الشكل 8. دائرة المجمّع المشترك (OK). هذه الدائرة عبارة عن شريحة من الشكل 2 ، من الجزء الثاني من المقالة ، حيث تظهر جميع دوائر تبديل الترانزستور الثلاثة.
الشكل 8
يتم تحميل المتتالية بواسطة المقاوم باعث R2 ، يتم توفير إشارة الدخل من خلال مكثف C1 ، ويتم إزالة إشارة الإخراج من خلال مكثف C2. هنا يمكنك أن تسأل ، لماذا هذا المخطط يسمى موافق؟ في الواقع ، إذا استدعينا دائرة OE ، فمن الواضح أن المرسل متصل بسلك دائرة مشترك ، بالنسبة إلى إشارة الدخل التي يتم توفيرها ويتم أخذ إشارة الخرج.
في الدائرة "موافق" ، يتم توصيل المجمع ببساطة بمصدر طاقة ، ويبدو للوهلة الأولى أنه لا علاقة له بإشارة الإدخال والإخراج. ولكن في الواقع ، فإن مصدر EMF (بطارية الطاقة) لديه مقاومة داخلية صغيرة جدًا ، للإشارة هي نقطة واحدة تقريبًا ، نقطة اتصال واحدة.
بمزيد من التفصيل ، يمكن ملاحظة تشغيل الدائرة "موافق" في الشكل 9.
الشكل 9
من المعروف أنه بالنسبة لترانزستورات السليكون ، فإن جهد الانتقال ثنائي الحدود يتراوح بين 0.5 و 0.7 فولت ، لذلك يمكنك أن تأخذها في المتوسط 0.6 فولت ، إذا لم تقم بتعيين الهدف لتنفيذ العمليات الحسابية بدقة تبلغ عُشر في المئة. لذلك ، كما يتضح من الشكل 9 ، فإن جهد الخرج سيكون دائمًا أقل من جهد الدخل بقيمة Ub-e ، أي تلك ذات القيمة 0.6 فولت.على عكس دائرة OE ، فإن هذه الدائرة لا تقلب إشارة الدخل ، إنها ببساطة تكررها ، بل إنها تقللها بمقدار 0.6 فولت. وتسمى هذه الدائرة أيضا أتباع باعث. لماذا هناك حاجة إلى مثل هذا المخطط ، ما هو استخدامه؟
تضخيم الدائرة OK مرات h21e للإشارة الحالية ، مما يشير إلى أن مقاومة دخل الدائرة أكبر بـ 21 مرة من المقاومة في دائرة الباعث. بمعنى آخر ، من دون خوف من حرق الترانزستور ، يمكنك تطبيق الجهد مباشرة على القاعدة (دون تحديد مقاوم). ما عليك سوى أخذ دبوس القاعدة وتوصيله إلى ناقل الطاقة + U.
تتيح لك المعاوقة العالية المدخلات توصيل مصدر دخل عالي المعاوقة (المعاوقة المعقدة) ، مثل الالتقاط الكهروإجهادي. إذا كان هذا الالتقاط متصلاً بالتتالي وفقًا لمخطط OE ، فإن مقاومة المعاوقة المنخفضة لهذا التتالي ببساطة "تهبط" إشارة الالتقاط - "لن يتم تشغيل الراديو".
الميزة المميزة للدائرة "موافق" هي أن Ik الحالي لجامعها يعتمد فقط على مقاومة الحمل والجهد لمصدر إشارة الدخل. في هذه الحالة ، لا تلعب معلمات الترانزستور أي دور على الإطلاق. يقولون عن هذه الدوائر التي تغطيها ردود الفعل الجهد مئة في المئة.
كما هو مبين في الشكل 9 ، فإن التيار في حمولة باعث (هو الحالي باعث) في = Ik + Ib. مع الأخذ في الاعتبار أن التيار الأساسي Ib لا يكاد يذكر بالمقارنة مع جامع Ik الحالي ، يمكننا أن نفترض أن الحالي الحمل يساوي الحالي جامع Iн = Iк. الحالي في الحمل سيكون (Uin - Ube) / Rн. في هذه الحالة ، نفترض أن Ube معروف ويساوي دائمًا 0.6V.
ويترتب على ذلك أن تيار المجمع Ik = (Uin - Ube) / Rn يعتمد فقط على جهد الدخل ومقاومة الحمل. يمكن تغيير مقاومة الحمل ضمن حدود واسعة ، ومع ذلك ، فإنه ليس من الضروري متحمس بشكل خاص. في الواقع ، إذا وضعنا مسمارًا - بدلاً من Rн- في المائة ، فلا يمكن لأي ترنزستور أن يقف عليه!
الدائرة OK تجعل من السهل جداً قياس معامل النقل الحالي الثابت h21e. كيفية القيام بذلك مبين في الشكل 10.
الشكل 10
أولاً ، قم بقياس الحمل الحالي كما هو موضح في الشكل 10 أ. في هذه الحالة ، لا يلزم توصيل قاعدة الترانزستور في أي مكان ، كما هو مبين في الشكل. بعد ذلك ، يتم قياس التيار الأساسي وفقًا للشكل 10 ب. يجب إجراء القياسات في كلتا الحالتين بنفس الكميات: إما بالأمبير أو بالميلي أمبير. يجب أن يظل الجهد والجهد اللازمان لإمداد الطاقة كما هو في كلا القياسين. لمعرفة المعامل الثابت للنقل الحالي ، يكفي تقسيم الحمل الحالي على التيار الأساسي: h21e ≈ In / IB.
تجدر الإشارة إلى أنه مع زيادة في الحمل الحالي ، ينخفض h21e بشكل طفيف ، ومع زيادة في الجهد الكهربائي يزداد. غالبًا ما يتم إنشاء مكررات باعث على دائرة دفع باستخدام أزواج تكميلية من الترانزستورات ، مما يسمح بزيادة طاقة الخرج للجهاز. ويرد مثل هذا باعث تابع في الشكل 11.
الشكل 11.
الشكل 12.
تشغيل الترانزستورات وفقًا لخطة ذات قاعدة OB مشتركة
توفر هذه الدائرة كسبًا للجهد فقط ، لكن لها خصائص تردد أفضل مقارنة بدائرة OE: يمكن لنفس الترانزستورات أن تعمل على ترددات أعلى. التطبيق الرئيسي لمخطط OB هو مكبرات الهوائي UHF. يظهر الرسم البياني لمضخم الهوائي في الشكل 12.
انظر أيضا في electro-ar.tomathouse.com
: