Mi a közös - alaperősítő bemeneti ellenállása?

Mi a közös - alaperősítő bemeneti ellenállása?

Megbízható tranzisztorszállítóként számos beszélgetésem volt a mérnökökkel, a hobbistákkal és az elektronikai rajongókkal a tranzisztoros alkalmazások különféle aspektusairól. Az egyik téma, amely gyakran felmerül, a közös - alaperősítő bemeneti ellenállása. Ebben a blogbejegyzésben mélyen belemerülem, hogy mi a közös - alaperősítő bemeneti ellenállása, miért számít, és hogyan befolyásolja az áramkör kialakítását.

A közös - alaperősítő megértése

Mielőtt megvitatnánk a bemeneti ellenállást, röviden nézzük át, mi a közös - alaperősítő. A közös - alaperősítő a három alapvető egyfajta bipoláris csomópont tranzisztor (BJT) erősítő topológiáinak egyike, valamint a közös - emitter és a közös - kollektor erősítők. Közös - alapkonfigurációban a tranzisztor alaptermelése a bemeneti és a kimeneti jelek közötti általános terminál.

A közös - alaperősítő számos egyedi tulajdonságot kínál. Nagyfeszültségű, alacsony bemeneti ellenállással és nagy kimeneti ellenállással rendelkezik. Ezenkívül nem invertáló feszültségnövekedést is biztosít, ami azt jelenti, hogy a kimeneti jel fázisban van a bemeneti jelnél. Ezek a tulajdonságok alkalmassá teszik olyan speciális alkalmazásokra, mint például a nagy frekvenciájú erősítők és az impedancia -illesztő áramkörök.

A bemeneti ellenállás meghatározása

A bemeneti ellenállás, amelyet (r_ {in}) jelölnek, kritikus paraméter bármely erősítő áramkörben. Ez azt az egyenértékű ellenállást képviseli, amelyet a bemeneti forrás "lát", ha az erősítőhöz csatlakozik. Más szavakkal, ez a bemeneti feszültség ((\ delta v_ {in})) és a bemeneti áram ((\ delta i_ {in})) változásának aránya az erősítő bemeneti termináljain.

Matematikailag, (r_ {in} = \ frac {\ delta v_ {in}} {\ delta i_ {in}})

Egy közönséges báziserősítő esetében a bemeneti ellenállás viszonylag alacsony a többi erősítő konfigurációhoz képest. Ez az alacsony bemeneti ellenállás annak eredménye, hogy a tranzisztor működjön a közös alapkonfigurációban.

Kiszámítja a közös - alaperősítő bemeneti ellenállását

A közös - alaperősítő bemeneti ellenállásának kiszámításához a bipoláris csomópont tranzisztorának kicsi jelmodelljével kezdhetjük. A kicsi jelmodellben a tranzisztort egy áram -szabályozott áramforrás és ellenállási készlet képviselheti.

Az NPN BJT -t használó közönséges báziserősítő esetében a bemeneti ellenállás a következő képlettel közelíthető meg:

(R_ {in} = \ frac {r_ {e}} {1 + \ béta})

ahol (r_ {e}) a kicsi - jel -kibocsátó ellenállás és (\ béta) a tranzisztor aktuális nyeresége.

A kicsi - jelkibocsátó ellenállás (r_ {e}) a képlet segítségével kiszámítható:

(r_ {e} = \ frac {v_ {t}} {i_ {e}})

ahol (v_ {t}) a termikus feszültség (szobahőmérsékleten kb. 26 mV) és (i_ {e}) a DC -kibocsátó áram.

Vegyünk egy példát a számítás szemléltetésére. Tegyük fel, hogy van egy közös - alaperősítőnk DC -kibocsátó árammal (i_ {e} = 1 \ Space Ma). Először kiszámoljuk a kis - jel -kibocsátó ellenállást:

(r_ {e} = \ frac {v_ {t}} {i_ {e}} = \ frac {26 \ Space mv} {1 \ Space ma} = 26 \ Space \ omega)

Feltételezve, hogy az aktuális nyereség (\ béta = 100), a közös - báziserősítő bemeneti ellenállása:

(R_ {in} = \ frac {r_ {e}} {1+ \ béta} = \ frac {26 \ Space \ omega} {1 + 100} \ kb.

Miért számít az alacsony bemeneti ellenállás?

A közönséges alaperősítő alacsony bemeneti ellenállása számos következménye van az áramkör kialakításának.

1. Jelforrás -követelmények
Az alacsony bemeneti ellenállás azt jelenti, hogy az erősítő viszonylag nagy áramot húz a bemeneti jelforrásból. Ehhez a jelforrásnak alacsony kimeneti ellenállással kell rendelkeznie a szignifikáns jelcsillapodás elkerülése érdekében. Ha a jelforrásnak nagy kimeneti ellenállása van, akkor nagy feszültségcsökkenés fog fordulni a forrás ellenálláson, csökkentve az erősítő bemenetén elérhető feszültséget.

2. impedancia -illesztés
Egyes alkalmazásokban az impedancia -illesztés elengedhetetlen a jelforrás és az erősítő közötti energiaátvitel maximalizálása érdekében. A közönséges alaperősítő alacsony bemeneti ellenállása felhasználható bizonyos jelforrások, például antennák vagy alacsony impedanciaérzékelők alacsony kimeneti ellenállásának megfelelõségének. Ez lehetővé teszi az energia hatékony átadását a forrásból az erősítőbe.

3. Magas frekvenciateljesítmény
A közönséges alaperősítő alacsony bemeneti ellenállása hozzájárul a kiváló nagy frekvenciájú teljesítményéhez. Magas frekvenciákon a tranzisztor bemeneti kapacitása jelentős hatással lehet az erősítő teljesítményére. Az alacsony bemeneti ellenállás segít csökkenteni a bemeneti kapacitás hatását, lehetővé téve az erősítő számára, hogy magasabb frekvenciákon működjön, szignifikáns jel torzulása nélkül.

A közönséges alaperősítők alkalmazása alacsony bemeneti ellenállású

A közönséges alaperősítő egyedi tulajdonságai, beleértve az alacsony bemeneti ellenállását, különféle alkalmazásokhoz alkalmassá teszik.

1. RF erősítők
A rádiófrekvenciás (RF) áramkörökben a közönséges báziserősítőt gyakran használják pre -erősítőként vagy meghajtó szakaszként. Alacsony bemeneti ellenállása hozzáigazítható az RF antennák alacsony impedanciájához, és a magas frekvenciateljesítménye lehetővé teszi az RF jelek erősítését jelentős torzítás nélkül.

2. Jelenlegi pufferek
A közös - alaperősítő árampufferként használható a magas impedancia -terhelés elkülönítésére egy alacsony impedanciaforrásból. Az erősítő alacsony bemeneti ellenállása lehetővé teszi, hogy az áramot a forrásból lehívja, anélkül, hogy betöltené, míg a nagy kimeneti ellenállás lehetővé teszi a terhelés hatékony vezetését.

3. impedancia -illesztő hálózatok
Mint korábban említettük, a közös - báziserősítő alacsony bemeneti ellenállása használható az impedancia -illesztő hálózatokban. Az erősítő bemeneti ellenállásának a jelforrás kimeneti ellenállásával való hozzáigazításával a maximális energiaátvitel elérhető.

Tranzisztorunk a közös - alaperősítők számára

Tranzisztorszállítóként nagy mennyiségű, magas színvonalú tranzisztorokat kínálunk, amelyek alkalmasak a közönséges alaperősítő alkalmazásokhoz. A miénkTranzisztorA termékeket úgy tervezték, hogy kiváló teljesítményt, megbízhatóságot és hatékonyságot biztosítsanak.

Megértjük a bemeneti ellenállás és más kulcsfontosságú paraméterek fontosságát az erősítő kialakításában. Ez az oka annak, hogy tranzisztorainkat gondosan kiválasztják és tesztelik annak biztosítása érdekében, hogy megfeleljenek a különféle alkalmazások szigorú követelményeinek. Függetlenül attól, hogy nagy frekvenciájú RF erősítőn vagy egyszerű áramú pufferáramkörön dolgozik, a megfelelő tranzisztorunk van az Ön számára.

Ha érdekli, hogy többet megtudjon a tranzisztor termékeinkről, vagy konkrét követelményekkel rendelkezik a közös - alaperősítő kialakításához, akkor javasoljuk, hogy vegye fel velünk a kapcsolatot egy beszerzési vitára. Szakértői csapatunk készen áll arra, hogy segítsen Önnek az Ön igényeinek legjobb megoldásainak megtalálásában.

Referenciák

1. Sedra, AS, és Smith, KC (2015). Mikroelektronikus áramkörök. Oxford University Press.
2. Boylestad, RL és Nashelsky, L. (2013). Elektronikus eszközök és áramkörelmélet. Pearson.
3. Razavi, B. (2017). A mikroelektronika alapjai. Wiley.