Transcript COMMON BASE - e

Persoalan berikut itu melibatkan transistor
digunakan seperti satu isyarat kecil amplifier
dalam tatarajah tapak sepunya. Asas
transistor operasi akan dikaji semula pada
masa ini untuk memudahkan pemahaman
transistor keupayaan untuk menguatkan.
Gambarajah 3.1 menjelaskan aspek paling
penting transistor. Prinsip-prinsip mudah itu
menjelaskan dalam perenggan ini mesti
betul-betul difahami.
Gambarajah 3.1(satu) adakah gambar rajah
bergambar saluran elektrik melalui satu PNP
transistor, dan Figure 3.1(b) adakah satu
gambar rajah skema standard mewakili
maklumat sama.

tapak pemancar persimpangan mesti
mengemukakan berat sebelah. gambar
3.1 buah pertunjukan satu PNP transistor ,
jadi pemancar mesti dibuat positif dalam
hubungan
untuk
tapak.
Bateri
kecenderungan V 1 memuaskan keperluan
ini. Pengumpul itu mesti negatif berkaitan
dengan tapak. Bateri songsang V2
kecondongan pengumpul.
Pengalir
melalui satu PNP transistor adalah
dengan aliran lubang. Bateri kecenderungan V1
menolak tapak-pemancar persimpangan di mana
mereka dengan kuat tertarik ke pengumpul oleh
potensi negatif dibekalkan oleh V2. Untuk masingmasing lubang yang menggabungkan dengan
satu elektron pada pengumpul, elektron bergerak
dari pemancar ke V1, membentuk lubang
diantara gelongsoran menyeberangi tapak.
Beberapa
daripada
lubang-lubang
itu
bergabung dengan elektron-elektron dalam
bahan jenis-N pada tapak. Penggabungan semula
ini dalam tapak menghasilkan satu arus tapak
yang kecil.
jumlah
arus melalui pemancar dan arus
pemancar (IE) adalah hasil tambah jumlah arus
pengumpul (Ic) dan arus tapak (IB).
Fungsi asas satu NPN transistor adalah sama,
kecuali elektron-elektron itu adalah pembawa
terbanyak. gambarajah 3.2 menunjukan skema
diagram pincangan betul transistor NPN. Nota
yang kekutuban bateri-bateri dan arah saluran
elektrik
adalah
bertentangan
daripada
transistor PNP.
Satu peningkatan berdasarkan voltan tapakpemancar (V1 Dalam gambar 3.1 Dan 3.2)
akan menyebabkan peningkatan dalam arus
pemancar.
Gambar
3.3
menunjukan
bagaimana arus pemancar peningkatan
sebagai pemancar voltan dasar bertambah.
Ciri-ciri ditunjukkan dalam rajah 3.3 dan 3.4
adalah biasa untuk isyarat kecil penguat
menggunakan transistor germanium.
Pada mulanya, pemancar arus meningkat
sedikit sahaja untuk pertukaran kecil dalam
pemancar asas voltan. Semasa tempoh ini,
voltan yang diaplikasikan mengatasi sawar
keupayaan persimpangan tapak-pemancar.
Sekali sawar itu telah dineutralkan, pemancar
arus meningkat cepat.
Menimbangkan apa yang terjadi untuk litar
pengumpul sebagai pemancar arus adalah
berubah (gambarajah 3.3 dan 3.4). Nota yang
untuk kecenderungan pemancar semasa, arus
pengumpul kekal agak berterusan mengenai
satu julat luas voltan pengumpul.
Ini menunjukkan satu fakta penting berkenaan
sebuah transistor: Arus pengumpul sebahagian
besar bebas bagi voltan pengumpul. Titik-titik
berhuruf itu pada setiap dua lengkung (Angkaangka 3.3 dan 3.4) menunjukkan titik-titik
sepadan.
Sebagai contoh, sedikit kurang daripada 0.2
volt voltan tapak-pemancar akan menghasilkan
4 milliamperes (mA) arus pemancar (gambar
3.3).
Gambar 3.4, titik D, menunjukkan yang 4 mA
pada arus pemancar akan menyebabkan kirakira 4 mA arus pengumpul untuk mengaliran.
Untuk beroperasi penguat tapak sepunya dengan
satu punca voltan, memerlukan voltan pembahagi
(gambar
3.5).
Kecenderungan
pengumpul
dibekalkan secara langsung oleh bateri atau sumbersumber voltan lain disambungkan di antara titik-titik itu
melabel Vcc.
Kerana transistor ditunjukkan adalah satu PNP,
pincangan songsang pada pengumpul itu dicapai
dengan membuat pengumpul negatif dalam kaitan
untuk pemancar. persimpangan Tapak-pemancar
mengemukakan
pincang
hadapan
kerana
pemancar
adalah
positif
terhadap
tapak.
persimpangan Tapak-pengumpul pincang terbalik,
yang memenuhi keperluan operasi transistor. Jika satu
NPN transistor adalah digunakan, Vcc mesti
diterbalikkan
Dalam tatarajah tapak sepunya, isyarat input
digunakan di antara pemancar dan tapak. Isyarat
ditindankan di atas kecenderungan DC wujud arus
pincang dibekalkan oleh bateri-bateri sumbersumber DC lain.
gambar 3.6 adalah satu litar penguat tapak
sepunya yang praktikal. Penjana AC mewakili
sumber itu isyarat AC akan dikuatkan. Vcc mewakili
bekalan pengumpul bateri, dan VB mewakili
pincangan ke depan bateri pada persimpangan
tapak-pemancar. RL adalah perintang beban
pengumpul yang akan membangunkan isyarat
keluaran di pengumpul perintang.
Pertimbangan praktikal membenarkan penggunaan
anggaran-anggaran itu boleh memudahkan analisis
kebanyakan
litar-litar
elektronik.
Kerana
arus
pengumpul dan pemancar berbeza sedikit, dalam
perbincangan ini yang mengandaikan ianya sama.
Ini adalah dibenarkan, kerana variasi bahagianbahagian dan peralatan-peralatan mengukur boleh
memperkenalkan satu kesilapan lebih besar daripada
perselisihan kecil normal antara dua arus.
Pada mulanya, syarat-syarat kecenderungan penguat
tanpa isyarat AC daripada penjana itu akan
dipertimbangkan.
Menganggap
yang
transistor
mempunyai
satu
gandaan
arus
(alfa)
atau
perpaduan(uniti). Jika nilai bagi VB dilaraskan bagi
membolehkan 2mA arus pemancar, ketika 2 mA arus
pengumpul juga akan mengalir.
2 mA arus pengumpul mengalir RL selesai, akan
menyebabkan susutan voltan pada 2 mA kali 5 Kohm,
atau 10 volt.
-10 volt di pengumpul pada transistor adalah
voltan susut yang merentasi transistor daripada
pemancar ke pengumpul. Litar itu telah dilakar
semula untuk mengilustrasi titik ini (gambarajah
3.7). Voltan bekalan pengumpul (Vcc)
bersambung pada transistor dan RL adalah
bersiri, dan voltan di pengumpul transistor akan
selalu berada pada pengumpul voltan
bekalan, Vcc, voltan ini kurang menyususut
ketika merentasi beban perintang pengumpul.
Dalam gambarajah 3.7, Vcc adalah -20 volt
tolak -10 volt susut merentasi RL, atau -10 volt.
Dengan pincangan yang seimbang, kesan
isyarat input itu dapat dipertimbangkan.
Menganggap yang bekalan positif pada isyarat
masukkan ditunjukkan dalam gambarajah 3.8.
 Pincangan bateri, VB, dan penjana tidak bersiri.
Jumlah pincang hadapan adalah 0.6 volt, iaitu,
0.5 volt daripada pincangan bateri dan 0.1 volt
daripada positif ulang-alik pada penjana.




Rintangan masukan untuk transistor adalah amat
rendah disebabkan oleh pincangan ke hadapan
pada persimpangan tapak - pemancar. anggap
100 ohms rintangan masukan, satu peningkatan 0.1
volt akan menyebabkan satu peningkatan 1 mA
arus pemancar.
Arus pengumpul akan turut meningkat oleh 1 mA,
dan voltan itu susut 10 volt untuk 15 volt. Pengumpul
itu akan meningkat daripada -10 volt untuk -5 volt,
satu perubahan pada 5 volt, kerana peningkatan
pada 1 mA arus pengumpul. Perubahan pada
voltan pengumpul ini adalah isyarat keluaran pada
penguat.
Bila isyarat AC berubah kekutubannya pada saat
ulang-alik, voltan isyarat dan voltan pincang adalah
dalam berlawanan. Jumlah pincangan pada
transistor adalah berbeza antara 2, atau 0.4 volt.
0.1 volt pengurangan pada pincangan itu
mengurangkan arus pemancar oleh 1 mA,
sebaik
sahaja
peningkatan
0.1
volt
menyebabkan
arus
pemancar
untuk
meningkatkan oleh 1 mA. Pengurangan arus
pemancar menyebabkan
pengurangan
pada arus pengumpul.
 Arus menerusi RL jatuh ke 1 mA, dan voltan
susut merentasi RL mengurangkan ke 5 volt,
menyebabkan Vc menurun ke -15 volt.
Dalam cara ini, 0.2 volt puncak ke puncak
(pp) Isyarat AC telah menghasilkan dalam 0
volt puncak ke puncak perubahan di
pengumpul.

Gambarajah
3.8
menunjukkan
bagaimana
perubahan-perubahan ini telah berlaku di sekitar
litar. Dua titik penting adalah:
1. Terdapat banyak gandaan voltan dalam
amplifier ini.
Av
=
EOUT
EIN
Penguat-penguat
tapak
sepunya
mungkin
mempunyai voltan bertambah beberapa ratus.
2. Tiada isyarat songsangan merentasi penguat;
isyarat keluaran di mana-mana segera menjadi
sama kekutuban kerana isyarat input. Ini
adalah kebiasaan penguat tapak sepunya.
Perhatian penting mana-mana litar elektronik
adalah rintangan inputnya dan output.
Rintangan masukan penguat tapak sepunya
gambarajah 3.5) adalah rintangan itu dihasilkan
oleh isyarat penjana, atau mana-mana sumber
isyarat lain manakala ia membekalkan isyarat
masukan untuk penguat.
 Rintangan keluaran penguat adalah rintangan
dalam penguat itu merentasi isyarat keluaran
yang terbentuk. Sebelum rintangan masukkan
dan keluaran penguat itu dibincangkan, kita
boleh lihat lebih dekat pada transistor.
 Ia mudah bagi mewakili satu litar elektronik atau
satu komponen dengan susunan bahagianbahagian yang berbeza untuk membantu
pemahaman litar atau komponen.

Sedemikian satu susunan adalah dirujuk seperti
satu litar setara. gambarajah 3.9 adalah satu
litar setara sebuah transistor dalam tatarajah
tapak
sepunya.
Transistor
dilambangkan
sebagai tiga buah perintang:
1. Pemancar rintangan AC r'e. Rintangan ini,
r'e, mewakili rintangan ke hadapan
mempengaruhi
pemancar
asas
persimpangan untuk satu isyarat AC.
Disebabkan
oleh
kecenderungan
ke
hadapan, ini merupakan tentangan yang
kecil. Ia rintangan masukan untuk penguat
tapak sepunya.
Gambarajah 3.3 menunjukkan dengan jelas
ciri tak linear rintangan persimpangan tapakpemancar. Daripada cara yang mana arus
pemancar meningkat, ia adalah jelas yang
rintangan itu bergantung pada jumlah arus
pemancar yang mengikut dan oleh itu pada
syarat-syarat pincangan transistor.
 perbincangan lengkap rintangan masukan
adalah lebih daripada skop kursus ini, tetapi
penghampiran yang mengikuti sesuai bagi
kebanyakan pengiraan r'e dalam amplifieramplifier isyarat kecil.
re
= 25 mv .
IE

Untuk sebuah transistor pincangan pada 1
miliampere arus pemancar, rintangan masukan
adalah kira-kira 25 ohms. Dua milliamperes arus
pemancar akan mengurangkan rintangan
masukan untuk 12.5 ohms. Tatarajah tapak
sepunya telah merendah rintangan masukan,
lazimnya 15 hingga 150 ohms, kesemua tiga
tatarajah transistor.
2. Rintangan pengumpul Rc. Perintang ini
mewakili pincangan songsang mempengaruhi
persimpangan pengumpul tapak, dan sangat
tinggi nilai biasanya dalam 1 megohm.
Bila transistor disambungkan ke dalam sebuah
litar, rintangan ini amat berkurangan. Keluaran
penguat tapak sepunya menyaberangi ini
sangat tinggi kerintanganya dan merentasi
rintangan beban pengumpul , adalah dengan
berkesan dalam selari.
Rintangan output penguat tapak sepunya
mungkin
mempunyai
rintangan
keluaran
tertinggi mana-mana tiga tatarajah transistor,
lazimnya 100 kilohms untuk 1 megohm.
3. Rintangan tapak r'b. Rintangan ini adalah
rintangan tulen, lazimnya kira-kira dalam nilai
400 ohms, bahan semikonduktor kawasan
tapak.
Ia
kadang-kadang
dirujuk
sebagai
pengembangan rintangan tapak. Notis yang
dalam tatarajah tapak sepunya rintangan
asas bukan dalam litar input penguat.
Satu-satunya arus melalui pengembangan
rintangan tapak adalah arus tapak yang
amat kecil berbanding untuk arus pemancar.
Penguat tapak sepunya bukan mempertimbangkan kuasa penguat
kerana gandaan arus litar ini adalah lebih kurang sepaduan.
Bagaimanapun, gandaan kuasa sebarang litar boleh dijelaskan oleh
nisbah kuasa keluaran untuk kuasa masukan.
Ap (power gain) = power out .
power in
Kuasa sama dengan voltan darab arus. Persamaan di atas boleh
dikembangkan untuk:
EOUT X IOUT
EIN X IIN
Dalam pernyataan, EOUT / EIN adalah gandaan voltan (Av amplifier), IOUT / IIN adalah gandaan
arus (alfa). Oleh itu, dalam tatarajah tapak sepunya, gandaan kuasa sama dengan alfa kali gandaan
voltan:





Bila satu isyarat input normal sedia ada tetapi output penguat
tapak sepunya adalah sama ada hilang atau terherot,
kerosakan disetempatkan pada penguat.
Ujian voltan mesti dinentukan jika kerosakan disetempatkan
untuk penguat, serta sama ada kerosakan adalah dalam
penguat sendiri atau dalam bahagian-bahagian litar.
Ujian-ujian voltan biasanya menandakan sama ada atau
transistor tak pengalir. Jika ia mengalir, kerosakan itu mesti
berada di dalam sambungan litar-litar.
Jika ia bukan megalir, ukuran voltan mesti dibuat berhati-hati
dan menganalisis, kerana hanya beberapa perpuluhan volt
dapat menentukan syarat-syarat normal atau luar biasa.
Rintangan dan ujian-ujian kesinambungan akan hampir selalu
menyisihkan kerosakan. Bagaimanapun, gambar rajah skema
mesti diikuti untuk mencegah kesimpulan-kesimpulan palsu
kerana aliran arus selari dan pengaliran melalui persimpangan
transistor.