BJT 공통 컬렉터 증폭기는 BJT의 컬렉터와베이스가 공통 입력 전원을 공유하는 회로이므로 공통 컬렉터라고합니다.

이전 기사에서 우리는 다른 두 개의 트랜지스터 구성, 즉 공통 기반 그리고 공통 방사체 .

“일렉트릿 마이크는 어떻게 작동합니까 ”

이 기사에서는 세 번째이자 최종 설계에 대해 설명합니다. 공통 수집기 구성 또는 대안으로 알려져 있습니다 이미 터 추종자.

이 구성의 이미지는 표준 전류 흐름 방향 및 전압 표기법을 사용하여 아래에 표시됩니다.

공통 수집기 증폭기의 주요 기능

BJT 공통 수집기 구성을 사용하는 주요 기능과 목적은 다음과 같습니다. 임피던스 매칭 .

이는이 구성이 높은 입력 임피던스와 낮은 출력 임피던스를 가지고 있기 때문입니다.

이 기능은 실제로 다른 두 개의 공통 기본 공통 이미 터 구성과 반대입니다.

일반적인 콜렉터 앰프의 작동 원리

위의 그림에서 우리는 여기에 부하가 트랜지스터의 이미 터 핀에 연결되고 콜렉터가베이스 (입력)에 대해 공통 기준에 연결되어 있음을 알 수 있습니다.

즉, 수집기는 입력 및 출력 부하 모두에 공통입니다. 즉,베이스와 컬렉터로 들어오는 공급은 모두 공통 극성을 공유합니다. 여기서베이스는 입력이되고 이미 터는 출력이됩니다.

구성이 이전의 공통 이미 터 구성과 유사하지만 수집기가 '공통 소스'와 함께 첨부 된 것으로 볼 수 있다는 점에 주목하는 것이 흥미로울 것입니다.

설계 기능과 관련하여 회로 매개 변수를 설정하기 위해 공통 컬렉터 특성 세트를 통합 할 필요가 없습니다.

모든 실제 구현에서 공통 컬렉터 구성의 출력 특성은 공통 이미 터에 대한 특성과 동일합니다.

Therfeore에 사용 된 특성을 사용하여 간단하게 설계 할 수 있습니다. 공통 이미 터 네트워크 .

모든 공통 컬렉터 구성에 대해 출력 특성은 I를 적용하여 플롯됩니다. IS 대 V EC 가능한 나는 비 값의 범위.

이것은 공통 이미 터와 공통 컬렉터가 모두 동일한 입력 전류 값을 가지고 있음을 의미합니다.

공통 컬렉터의 수평 축을 얻으려면 공통 이미 터 특성에서 컬렉터 이미 터 전압의 극성 만 변경하면됩니다.

마지막으로 공통 방사체 I의 수직 스케일에는 거의 차이가 없음을 알 수 있습니다. 씨 , 이것이 I와 교환되면 IS 공통 컬렉터 특성에서 (∝ ≅ 1 이후).

입력 측을 설계하는 동안 필수 데이터를 얻기 위해 공통 이미 터 기본 특성을 적용 할 수 있습니다.

작동의 한계

모든 BJT의 경우 작동 한계는 최대 허용 범위를 나타내는 특성에 대한 작동 영역과 트랜지스터가 최소 왜곡으로 작동 할 수있는 지점을 나타냅니다.

다음 이미지는 이것이 BJT 특성에 대해 어떻게 정의되는지 보여줍니다.

또한 모든 트랜지스터 데이터 시트에서 이러한 작동 제한을 찾을 수 있습니다.

이러한 작동 한계 중 일부는 쉽게 이해할 수 있습니다. 예를 들어 최대 콜렉터 전류 (라고 함)가 무엇인지 알고 있습니다. 마디 없는 데이터 시트의 콜렉터 전류) 및 최대 콜렉터-이미 터 전압 (일반적으로 V로 약칭) 최고 경영자 데이터 시트).

위의 그래프에서 보여준 BJT 예제의 경우 I C (최대) 50mA 및 V로 지정됩니다. 최고 경영자 20V로.

그려진 수직선은 V로 표시됩니다. EC (마을) 특성상 최소 V를 나타냅니다. 이 이는 '포화 영역'이라는 이름으로 표시된 비선형 영역을 가로 지르지 않고 구현 될 수 있습니다.

브이 EC (마을) BJT에 대해 지정된 것은 일반적으로 약 0.3V입니다.

가능한 가장 높은 손실 수준은 다음 공식을 사용하여 계산됩니다.

위의 특성 이미지에서 가정 된 BJT의 콜렉터 전력 손실은 300mW로 표시됩니다.

이제 문제는 다음 사양으로 정의 된 컬렉터 전력 손실 곡선을 그릴 수있는 방법이 무엇인지입니다.

이것은 V의 곱이 이 그리고 나 씨 특성상 어느 지점에서나 300mW와 같아야합니다.

내가 가정한다면 씨 최대 값은 50mA이며, 위 방정식에서이를 대체하면 다음과 같은 결과를 얻을 수 있습니다.

위의 결과는 내가 씨 = 50mA, V 이 그림 3.22에서 입증 된 것처럼 전력 손실 곡선에서 6V가 될 것입니다.

이제 V를 선택하면 이 20V의 가장 높은 값으로 씨 레벨은 다음과 같이 추정됩니다.

이것은 검정력 곡선의 두 번째 점을 설정합니다.

이제 I 수준을 선택하면 씨 중간 정도에 25mA라고 가정하고 결과 V 레벨에 적용합니다. 이 , 그러면 다음 솔루션이 제공됩니다.

그림 3.22에서도 마찬가지입니다.

설명 된 3 개의 점은 실제 곡선의 대략적인 값을 얻기 위해 효과적으로 적용될 수 있습니다. 의심 할 여지없이 우리는 추정에 더 많은 포인트를 사용할 수 있고 더 나은 정확도를 얻을 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 근사치는 대부분의 응용 프로그램에 충분합니다.

아래에서 볼 수있는 영역 씨 = 나 최고 경영자 불린다 차단 영역 . BJT의 왜곡없는 작동을 보장하기 위해이 영역에 도달해서는 안됩니다.

데이터 시트 참조

I만을 제공하는 많은 데이터 시트를 볼 수 있습니다. CBO 값. 이러한 상황에서 우리는 공식을 적용 할 수 있습니다

나는 CEO = βI CBO. 이렇게하면 특성 곡선이 없을 때 컷오프 레벨에 대한 대략적인 이해를 얻을 수 있습니다.

주어진 데이터 시트에서 특성 곡선에 액세스 할 수없는 경우 I의 값을 확인하는 것이 필수적 일 수 있습니다. 씨, V 이 및 해당 제품 V 이 x 나 씨 다음에 명시된 범위 내에서 유지 식 3.17.

요약

공통 컬렉터는 다른 세 가지 기본 구성 중에서 잘 알려진 트랜지스터 (BJT) 구성이며 트랜지스터가 버퍼 모드에 있어야하거나 전압 버퍼로 필요할 때마다 사용됩니다.

공통 컬렉터 증폭기 연결 방법

이 구성에서 트랜지스터의베이스는 입력 트리거 공급을 수신하기 위해 배선되고, 이미 터 리드는 출력으로 연결되고, 콜렉터는 양의 전원에 연결되어 콜렉터가 기본 트리거 전원에서 공통 단자가됩니다. Vbb 및 실제 Vdd 양의 공급.

이 공통 연결은 공통 수집기로 이름을 부여합니다.

공통 컬렉터 BJT 구성은 이미 터 전압이 접지를 기준으로 기본 전압을 따르는 간단한 이유 때문에 이미 터 팔로워 회로라고도합니다. 즉, 기본 전압이 0.6V를 교차 할 수있을 때만 이미 터 리드가 전압을 시작한다는 것을 의미합니다. 표.

따라서 예를 들어 기본 전압이 6V이면 이미 터 전압은 5.4V가 될 것입니다. 왜냐하면 이미 터는 트랜지스터가 전도 할 수 있도록 0.6V 강하를 제공하거나 기본 전압에 레버리지를 제공해야하기 때문입니다.

간단히 말해서,이 바이어스 강하가 유지되지 않으면 트랜지스터가 절대 전도되지 않기 때문에 에미 터 전압은 항상 기본 전압보다 약 0.6V 정도 낮습니다. 이는 에미 터 단자에 전압이 나타날 수 없음을 의미하므로 에미 터 전압은 약 -0.6V의 차이로 자체 조정되는 기본 전압을 지속적으로 따릅니다.

이미 터 팔로워 작동 방식

공통 콜렉터 회로의 BJT베이스에 0.6V를 적용한다고 가정 해 보겠습니다. 트랜지스터가 완전히 전도 상태에 있지 않기 때문에 이미 터에서 제로 전압을 생성합니다.

이제이 전압이 1V로 서서히 증가한다고 가정하면,이 기본 전압이 1.6V로 증가함에 따라 이미 터 리드가 약 0.4V의 전압을 생성 할 수 있습니다. 이것은 이미 터가 BJT의 일반적인 또는 최적의 바이어스 레벨 인 약 0.6V의 차이로베이스를 계속 따라가는 방식을 보여줍니다.

공통 컬렉터 트랜지스터 회로는 단일 전압 게인을 나타내며, 이는이 구성의 전압 게인이 너무 인상적이지 않고 입력과 동등하다는 것을 의미합니다.

수학적으로 위는 다음과 같이 표현 될 수 있습니다.