Circuito di polarizzazione BJT stabilizzato dall'emettitore

Una configurazione in cui un transistor a giunzione bipolare o un BJT è rinforzato con un resistore di emettitore per migliorare la sua stabilità rispetto alle variazioni della temperatura ambiente, è chiamata circuito di polarizzazione stabilizzato dall'emettitore per BJT.

Abbiamo già studiato cos'è Polarizzazione DC nei transistor , ora andiamo avanti e impariamo come utilizzare un resistore di emettitore per migliorare la stabilità di una rete di polarizzazione CC BJT.

Applicazione di un circuito di polarizzazione stabilizzato dall'emettitore

L'inclusione del resistore dell'emettitore alla polarizzazione cc del BJT offre una stabilità superiore, il che significa che le correnti e le tensioni di polarizzazione cc continuano ad essere più vicine a dove erano state fissate dal circuito considerando i parametri esterni, come le variazioni di temperatura, e transistor beta (guadagno),

La figura seguente mostra una rete di polarizzazione CC a transistor avente un resistore di emettitore per applicare una polarizzazione stabilizzata dall'emettitore sulla configurazione di polarizzazione fissa esistente del BJT.

Figura 4.17 Circuito bias BJT con resistenza emettitore

Nelle nostre discussioni inizieremo la nostra analisi del progetto ispezionando prima il loop attorno alla regione base-emettitore del circuito, quindi utilizzeremo i risultati per indagare ulteriormente il loop attorno al lato collettore-emettitore del circuito.

Loop Base-Emettitore

Possiamo ridisegnare il ciclo base-emettitore sopra nel modo mostrato sotto in Fig 4.18, e se applichiamo Legge di Kirchhoff sulla tensione su questo ciclo in senso orario, ci aiuta a ottenere la seguente equazione:

+ Vcc = IBRB - VBE - IERE = 0 ------- (4.15)

Dalle nostre discussioni precedenti sappiamo che: IE = (β + 1) B ------- (4.16)

Sostituendo il valore di IE nell'equazione (4.15) si ottiene il seguente risultato:

Vcc = IBRB - VBE - (β + 1) IBRE = 0

Mettendo i termini nei rispettivi gruppi si ottiene quanto segue:

Se ricordi dai nostri capitoli precedenti, l'equazione del bias fisso è stata derivata nella seguente forma:

Se confrontiamo questa equazione di polarizzazione fissa con l'equazione (4.17) troviamo che l'unica differenza tra le due equazioni per IB corrente è il termine (β + 1) RE.

Quando l'equazione 4.17 viene utilizzata per disegnare una configurazione basata su serie, siamo in grado di estrarre un risultato interessante, che in realtà è simile all'equazione 4.17.

Prendiamo l'esempio della seguente rete in Fig 4.19:

Se risolviamo il sistema per l'IB corrente, si ottiene la stessa equazione ottenuta nell'Eq. 4.17. Si osservi che oltre alla tensione da base a emettitore VBE, si può vedere nuovamente comparire all'ingresso del circuito di base di un livello la resistenza RE (β + 1).

Significa che il resistore dell'emettitore che fa parte del circuito collettore-emettitore si presenta come (β + 1) RE nel ciclo base-emettitore.

Supponendo che β possa essere per lo più superiore a 50 per la maggior parte dei BJT, il resistore all'emettitore dei transistor potrebbe essere significativamente più grande nel circuito di base. Quindi, siamo in grado di derivare la seguente equazione generale per la Fig.4.20:

Ri = (β + 1) RE ------ (4.18)

Troverai questa equazione molto utile mentre risolverai molte reti future. In realtà, questa equazione facilita la memorizzazione dell'equazione 4.17 in un modo più semplice.

Secondo la legge di Ohm sappiamo che la corrente attraverso una rete è la tensione divisa per la resistenza del circuito.
La tensione per un modello base-emettitore è = Vcc - VBE

Le resistenze viste nel 4.17 sono RB + RE , che si riflette come (β + 1), e il risultato è quello che abbiamo nell'Eq 4.17.

Collettore-Emettitore Loop

La figura sopra mostra il loop collettore-emettitore, in applicazione Legge di Kirchhoff al ciclo indicato in senso orario, otteniamo la seguente equazione:

+ IERI + SIETE + ICRC - VCC = 0

Risoluzione di un esempio pratico per un circuito di polarizzazione stabilizzato dall'emettitore come indicato di seguito:



Per la rete di polarizzazione dell'emettitore come indicato nella figura 4.22 sopra, valutare quanto segue:

1. IB
2. CIRCUITO INTEGRATO
3. SIETE
4. U
5. E
6. ECCETERA
7. VBC

Determinazione del livello di saturazione

La corrente massima del collettore che diventa il collettore livello di saturazione poiché una rete di polarizzazione dell'emettitore potrebbe essere calcolata utilizzando la strategia identica che era stata applicata per la nostra precedente circuito di polarizzazione fisso .

Può essere implementato creando un cortocircuito tra i conduttori del collettore e dell'emettitore del BJT, come indicato nel diagramma 4.23 sopra, e quindi possiamo valutare la corrente del collettore risultante utilizzando la seguente formula:

Problema di esempio per la risoluzione della corrente di saturazione in un circuito BJT stabilizzato dall'emettitore:

Analisi della linea di carico

L'analisi della linea di carico del circuito BJT a polarizzazione dell'emettitore è abbastanza simile alla nostra configurazione a polarizzazione fissa discussa in precedenza.

L'unica differenza è il livello di IB [come derivato nella nostra Eq. (4.17)] definisce il livello di IB sulle caratteristiche come mostrato nella seguente Fig. 4.24 (indicato come IBQ).