BJT Emitter-Follower - Funzionante, circuiti di applicazione

In questo post impariamo come utilizzare una configurazione inseguitore di emettitore di transistor in circuiti elettronici pratici, lo studiamo attraverso alcuni diversi circuiti di applicazione di esempio. Un inseguitore di emettitore è una delle configurazioni di transistor standard che viene anche chiamata configurazione di transistor collettore comune.

Proviamo prima a capire cos'è un transisto inseguitore di emettitore r e perché è chiamato circuito a transistor collettore comune.

Che cos'è un transistor inseguitore di emettitore

In una configurazione BJT, quando il terminale dell'emettitore viene utilizzato come uscita, la rete viene chiamata inseguitore di emettitore. In questa configurazione la tensione di uscita è sempre di un'ombra inferiore al segnale di base in ingresso a causa della caduta intrinseca tra base ed emettitore.

In termini semplici, in questo tipo di circuito a transistor l'emettitore sembra seguire la tensione di base del transistore in modo tale che l'uscita al terminale dell'emettitore sia sempre uguale alla tensione di base meno la caduta diretta della giunzione base-emettitore.

Sappiamo che normalmente quando l'emettitore di un transistor (BJT) è collegato al binario di terra o al binario di alimentazione zero, la base richiede tipicamente circa 0,6 V o 0,7 V per consentire la commutazione completa del dispositivo attraverso il suo collettore all'emettitore. Questa modalità operativa del transistor è chiamata modalità emettitore comune e il valore di 0,6 V è definito come valore della tensione diretta del BJT. In questa forma di configurazione più diffusa, il carico si trova sempre connesso al terminale del collettore del dispositivo.

Ciò significa anche che fintanto che la tensione di base del BJT è di 0,6 V superiore alla sua tensione di emettitore, il dispositivo diventa polarizzato in avanti o viene attivato in conduzione o viene saturato in modo ottimale.

Ora, in una configurazione a transistor inseguitore di emettitore come mostrato di seguito, il carico è collegato sul lato emettitore del transistor, cioè tra l'emettitore e il binario di terra.

Quando ciò accade, l'emettitore non è in grado di acquisire un potenziale di 0 V e il BJT non è in grado di accendersi con un normale 0,6 V.
Supponiamo che uno 0,6 V venga applicato alla sua base, a causa del carico dell'emettitore, il transistor inizia solo appena a condurre, il che non è sufficiente per attivare il carico.
Quando la tensione di base viene aumentata da 0,6 V a 1,2 V, l'emettitore inizia a condurre e consente a 0,6 V di raggiungere il suo emettitore, ora supponiamo che la tensione di base venga ulteriormente aumentata a 2 V ... questo richiede l'emettitore
tensione per raggiungere circa 1,6 V.
Dallo scenario di cui sopra troviamo che l'emettitore del tramsistor è sempre 0.6V dietro la tensione di base e questo dà l'impressione che l'emettitore stia seguendo la base, e da qui il nome.
Le caratteristiche principali di una configurazione a transistor inseguitore di emettitore possono essere studiate come spiegato di seguito:

1. La tensione dell'emettitore è sempre di circa 0,6 V inferiore alla tensione di base.
2. La tensione dell'emettitore può essere variata variando di conseguenza la tensione di base.
3. La corrente dell'emettitore è equivalente alla corrente del collettore. Questo
   rende la configurazione ricca di corrente se il collettore è direttamente
   collegato con il binario di alimentazione (+).
4. Il carico è attaccato tra l'emettitore e il suolo, la base
   è attribuito con una caratteristica di alta impedenza, il che significa che la base non lo è
   vulnerabile di connettersi al binario di terra attraverso l'emettitore,
   non richiede un'elevata resistenza per salvaguardarsi e lo è normalmente
   protetto da correnti elevate.

Come funziona il circuito del follower dell'emettitore

Il guadagno di tensione in un circuito inseguitore di emettitore è approssimato a Av ≅ 1, che è abbastanza buono.

Contrariamente alla risposta in tensione del collettore, la tensione dell'emettitore è in fase con il segnale di base di ingresso Vi. Significa che sia i segnali di ingresso che quelli di uscita tendono a replicare i loro livelli di picco positivi e negativi, contemporaneamente.

Come inteso in precedenza, l'uscita Vo sembra 'seguire' i livelli dei segnali di ingresso Vi, attraverso una relazione in fase, e questo rappresenta il suo nome emitter follower.

La configurazione emettitore-inseguitore viene utilizzata principalmente per applicazioni di adattamento dell'impedenza, grazie alle sue caratteristiche di alta impedenza in ingresso e bassa impedenza in uscita. Questo sembra essere l'esatto opposto del classico configurazione a polarizzazione fissa . Il risultato del circuito è abbastanza simile a quello acquisito da un trasformatore, in cui il carico viene adattato all'impedenza della sorgente per raggiungere i massimi livelli di trasferimento di potenza attraverso la rete.

ri Circuito equivalente del follower dell'emettitore

Il ri Il circuito equivalente per il diagramma del seguitore di emettitore sopra è mostrato di seguito:

Riferendosi al ricircuito:

Giorno : L'impedenza di ingresso può essere calcolata utilizzando la formula:

Così : L'impedenza di uscita può essere definita al meglio valutando prima l'equazione per la corrente Uno :

Ib = Vi / Zb

e successivamente moltiplicando per (β +1) per ottenere Ie. Ecco il risultato:

Ie = (β +1) Ib = (β +1) Vi / Zb

Sostituire Zb dà:

Ie = (β +1) Vi / βre + (β +1) RE

Ie = Vi / [βre + (β +1)] + RE

da (β +1) è quasi uguale a b e βre / β +1 è quasi uguale a βre / b = ri noi abbiamo:

Ora, se costruiamo una rete utilizzando l'equazione derivata sopra, ci presenta la seguente configurazione:

Pertanto, l'impedenza di uscita potrebbe essere determinata impostando la tensione di ingresso Noi a zero e

Zo = RE || re

Da, RI è normalmente molto più grande di ri , si tiene conto principalmente della seguente approssimazione:

Quindi eccoti

Questo ci dà l'espressione per l'impedenza di uscita di un circuito inseguitore di emettitore.

Come utilizzare un transistor inseguitore di emettitore in un circuito (circuiti di applicazione)

Una configurazione inseguitore di emettitore offre il vantaggio di ottenere un'uscita che diventa controllabile alla base del transistor.

E quindi questo può essere implementato in varie applicazioni di circuiti che richiedono un design controllato in tensione personalizzato.

I seguenti circuiti di esempio mostrano come in genere un circuito inseguitore di emettitore possa essere utilizzato nei circuiti:

Alimentazione variabile semplice:

Il seguente semplice alimentatore ad alta variabile sfrutta la caratteristica di inseguitore di emettitore e implementa con successo un accurato Alimentazione variabile da 100 V, 100 A che può essere costruito e utilizzato rapidamente da qualsiasi nuovo hobbista come un pratico piccolo alimentatore da banco.

Diodo Zener regolabile:

Normalmente un diodo zener viene fornito con un valore fisso che non può essere modificato o alterato secondo le esigenze di una determinata applicazione del circuito.
Il diagramma seguente che in realtà è un file semplice circuito di ricarica del telefono cellulare è progettato utilizzando una configurazione del circuito inseguitore di emettitore. Qui, semplicemente cambiando il diodo zener di base indicato con un potenziometro da 10K, il progetto può essere trasformato in un efficace circuito a diodo zener regolabile, un altro circuito di applicazione con seguitore di emettitore freddo.

Semplice regolatore di velocità del motore

Collega un motore a spazzole attraverso l'emettitore / massa e configura un potenziometro con la base del transistor, e avrai un semplice ma molto efficace 0 al massimo range circuito del regolatore di velocità del motore con te. Il design può essere visto di seguito:

Amplificatore di potenza Hi Fi:

Ti sei mai chiesto come sono in grado gli amplificatori di replicare una musica di esempio in una versione amplificata senza disturbare la forma d'onda o il contenuto del segnale musicale? Ciò diventa possibile grazie ai numerosi stadi inseguitori di emettitore coinvolti in un circuito amplificatore.

Ecco un semplice Circuito amplificatore da 100 watt dove i dispositivi di potenza di uscita possono essere visti configurati in un design follower sorgente che è un equivalente mosfet di un follower emettitore BJT.

Potrebbero esserci molti altri circuiti di applicazioni come emitter follower, ho appena nominato quelli che erano facilmente accessibili da questo sito Web, se hai maggiori informazioni su questo, sentiti libero di condividere i tuoi preziosi commenti.