Tranzistor se společným emitorem - je to jeden z nejběžnějších schémat zapnutí, které najde uplatnění v mnoha elektronických zařízeních. Skládá se ze tří prvků: základny (B), emitoru (E) a kolektoru (C). Pokud je tranzistor správně připojen ke sdílenému emitoru, emitorové napětí bude menší než kolektorové napětí, což umožňuje zvýšit zisk signálu.
Princip fungování tohoto obvodu spočívá v použití emitorového napětí k ovládání sběrného proudu. Když je na základnu přiveden řídicí signál, proud začne protékat bází tranzistoru, což způsobí změnu emitorního proudu.
Důležitou vlastností integrovaného obvodu tranzistoru se společným emitorem je, že poskytuje zesílení signálu v režimu aktivní saturace. To umožňuje použití tranzistoru v zesilovacích obvodech a převodnících.
Dalším rysem tohoto obvodu je, že může fungovat v diferenciálním režimu. To znamená, že je schopen zvýšit rozdíl napětí mezi základnou a emitorem, což najde uplatnění v zesilovacích zařízeních.
Schéma zapojení tranzistoru se společným emitorem má také některé nevýhody. Jedním z nich je malý vstupní odpor, který může vést k nežádoucímu úniku signálu.
Princip fungování integrovaného obvodu tranzistoru se společným emitorem
Když je kladné napětí přiváděno na základnu, elektrony z emitorového přechodu začnou přecházet do základny a vytvářejí proud základny. To vede ke zvýšení proudu emitoru a vytvoření kladného napětí na základně.
Zvýšením proudu základny lze tedy ovládat proud kolektoru. Když proud základny dosáhne určité hodnoty, tranzistor přejde do sytosti a mezi kolektorem a emitorem se objeví nízký odpor. Současně proud kolektoru dosahuje maximální hodnoty.
Důležitou vlastností integrovaného obvodu tranzistoru se společným emitorem je, že poskytuje proudové zesílení. Při dostatečně velkých hodnotách proudu základny, které odpovídají režimu saturace, může být proud kolektoru výrazně větší než proud základny.
Kromě toho obvod zapnutí tranzistoru se sdíleným emitorem umožňuje pracovat v režimu klíče. Při absenci proudu základny je tranzistor v otevřeném stavu a proud kolektoru je minimální. Při přívodu proudu základny se tranzistor dostane do uzavřeného stavu a proud kolektoru dosáhne maximální hodnoty.
Jak funguje schéma zapojení tranzistoru se společným emitorem
Tranzistor se společným emitorem je polovodičové zařízení, které se skládá ze tří vrstev: základny, emitoru a kolektoru. Ve schématu se společným emitorem je emitor tranzistoru připojen ke společné elektrodě a kolektor a základna jsou vstupními a výstupními kolíky obvodu. Když je signál odeslán na základnu, tranzistor začne zesilovat signál a přenášet jej do kolektoru.
Princip fungování integrovaného obvodu tranzistoru se společným emitorem je založen na použití efektu přechodové kontroly. Při přívodu signálu na základnu dochází v emitoru tranzistoru k nosičům náboje, které se začnou pohybovat do oblasti základny. Tímto způsobem se mění vodivost tranzistoru a dochází k zesílení signálu. Zesílený signál je pak přiváděn do kolektoru a může být použit v dalším elektronickém obvodu nebo zařízení.
Schéma zapojení tranzistoru se společným emitorem má několik funkcí. Za prvé, umožňuje implementaci vysokého zesílení signálu, protože tranzistor pracuje v režimu aktivní saturace. Za druhé, obvod má vysokou vstupní a nízkou výstupní impedanci, což umožňuje efektivní interakci s ostatními součástmi obvodu. Za třetí, obvod lze použít k zesílení stejnosměrného i proměnného signálu.
| Výhody integrovaného obvodu tranzistoru se společným emitorem: | Nevýhody integrovaného obvodu tranzistoru se společným emitorem: |
|---|---|
| 1. Vysoký zisk signálu | 1. Složité schéma připojení |
| 2. Úsporné využití elektřiny | 2. Vysoká tepelná izolace |
| 3. Možnost zesílení konstantního a proměnného signálu | 3. Vliv teploty na provoz tranzistoru |
Schéma zapojení tranzistoru se společným emitorem je jedním z nejběžnějších a nejužitečnějších obvodů v elektronice. Používá se v různých zařízeních a technologiích, jako jsou zesilovače signálu, stabilizátory napětí, oscilační generátory a mnoho dalších. Znalost principu práce a vlastností tohoto obvodu je důležitá pro každého inženýra nebo elektronika.
Funkce Použití integrovaného obvodu tranzistoru se společným emitorem
Princip fungování tohoto obvodu spočívá v tom, že emitační proud protékající tranzistorem řídí kolektorový proud. To znamená, že změnou vstupního signálu založeného na tranzistoru lze ovládat výstupní signál na kolektoru.
Hlavní výhody integrovaného schématu se společným emitorem jsou:
- Zesílení signálu: tranzistor se společným emitorem má vysoký proudový zisk (β). To umožňuje efektivní zesílení slabých signálů s malou amplitudou.
- Velký zisk napětí (α): To umožňuje obvodu pracovat v režimu saturace, což přibližuje výstup k napájecímu napětí.
- Schopnost pracovat se signály různých typů: obvod se společným emitorem lze použít k zesílení analogových i digitálních signálů, díky čemuž je v aplikaci univerzální.
- Snadné zapnutí: zahrnutí tranzistoru se společným emitorem nevyžaduje složité komponenty a lze jej implementovat pomocí malého počtu prvků.
- Relativní stabilita parametrů: schéma zapojení se společným emitorem má dostatečnou stabilitu parametrů v širokém rozsahu pracovních podmínek.
Při použití obvodu tranzistoru se společným emitorem však existují také některé nevýhody. Má například vysoký výstupní odpor, který může vést k degradaci signálu při připojení velkého množství zátěže. Kromě toho může být obvod neúčinný při práci s velmi velkými nebo velmi malými amplitudami signálu.
Výhody a nevýhody integrovaného tranzistoru se společným emitorem
Výhody integrovaného obvodu tranzistoru se společným emitorem:
1. Zesílení signálu: tento obvod umožňuje dosáhnout vysokého zesílení signálu. Tranzistor v tomto obvodu pracuje v režimu aktivní saturace, což umožňuje zesílení malých vstupních signálů.
2. Nízký vstupní odpor: obvod se společným emitorem má nízký vstupní odpor, který usnadňuje připojení zdrojů signálu s různými výstupními odpory.
3. Velký zisk proudu: tento obvod umožňuje zesílit proud kolektoru ve vztahu k proudu základny. To je zvláště užitečné v aplikacích, které vyžadují velký výstupní proud.
Nevýhody integrovaného obvodu tranzistoru se společným emitorem:
1. Malý zisk napětí: přestože obvod má velký zisk proudu, jeho zisk napětí je obvykle malý. To může být nevýhoda pro některé aplikace, kde je vyžadováno velké zvýšení napětí.
2. Nestabilita: obvod se společným emitorem může být nestabilní a má nízký zisk signálu při vysokých frekvencích. To může být problém v aplikacích, kde je vyžadována vysoká stabilita a zisk na všech frekvencích.
3. Nákladná konstrukce: schéma zapojení tranzistoru se společným emitorem vyžaduje další prvky, jako jsou koordinační obvody nebo kondenzátory, aby kompenzovaly některé nedostatky. To může vést ke zvýšeným výrobním nákladům nebo zkomplikovat konstrukci spotřebiče.
Schéma zapojení tranzistoru se společným emitorem má tedy řadu výhod a nevýhod, které je třeba vzít v úvahu při jeho výběru pro konkrétní aplikaci. Navzdory určitým omezením je tento obvod široce používán a účinný v mnoha elektronických zařízeních.