Fysik

Fysikken bag tre forskellige BJT forstærkere

20. december 2015 af EnStuderende - Niveau: A-niveau

Hej. Jeg kan skal i min SRP redegøre for beregningerne omkring en simpel transistor forstærker, og dermed er jeg så kommet frem til, at der er tre forskellige slags opsætninger... en common-base, common-emitter og common-collecter. Jeg tager meget udgangspunkt i denne side: http://www.electronics-tutorials.ws/transistor/tran_1.html

... hvor der er forklaret nogle beregninger for hver af typerne. Jeg har prøvet i virkelig lang tid at forstå nu fra en fysisk vinkel, hvordan en af dem kun forstærker spændingsforskellen, mens de andre forstærker henholdsvis strømstyrken og begge, men jeg forstår det simpelthen ikke. Jeg har rimelig godt forstået, hvordan en NPN/PNP BJT fungerer, men opsætningen omkring en CB, CE og CC gør mig fuldstændig blank.

Er der nogen, der kan forklare det? Og er der eventuelt mere vigtigere regnestykker, jeg bør kigge på i stedet?


Brugbart svar (0)

Svar #1
20. december 2015 af hesch (Slettet)

Det er ikke et godt link du har fat i, for forfatteren har muligvis selv haft svært ved forståelsen og finder det derfor nødvendigt at forklare det meget omstændeligt/indviklet.  Det er ikke så svært.

Dog tager det lidt tid at forklare disse tre koblinger, selv på simpel/forståelig vis ( der skal tegnes, scannes og foklares lidt ), så inden jeg giver mig i kast med dette, må du love mig tålmodighed til at læse forklaringerne igennem, at stille supplerende spørgsmål, osv.

Ellers gider jeg ikke at bruge tiden. 

Jeg vil forklare een kobling ad gangen.


Svar #2
20. december 2015 af EnStuderende

Det var det bedste link jeg kunne finde efter lang tids søgen på nettet :o)

Det vil jeg meget gerne! :-) Men jeg har kun én dag tilbage at skrive i, så jeg kan ikke love, at jeg kan nå at få det med i min opgave, især ikke hvis jeg ikke forstår det i første omgang. Jeg vil dog stadig meget gerne finde ud af, hvordan de fungerer, hvis du kan forklare det på en måde, så jeg forstår det.


Brugbart svar (0)

Svar #3
21. december 2015 af hesch (Slettet)

Jeg må så skrive det i morgen formiddag.


Brugbart svar (0)

Svar #4
21. december 2015 af hesch (Slettet)

Vedhæftet en praktisk fælles emitterkobling. R1, R2, R4 har til formål at stabilisere koblingen, således at der er styr på DC-strømme og -spændinger.  C1, C2 er indast for at blokere for DC-strømme, men er af en sådan størrelse at der kan ses bort fra AC-spændingsfald over dem. Strømforstærkningsfaktoren i T1, β, anses for så stor, at IB ≈ 0.

R1, R2 udgør en spændingsdeler, således at forsyningsspændingen neddeles til 2Vdc. Basis-emitter spændingsfaldet, VBE = 0.7V. Derfor er VE = 1,3V, og strømmen gennem R4 dermed 10mA, hvilket så også bliver strømmen gennem R3 og T1. Spændingsfaldet over R3 bliver dermed 7Vdc, og collectorspænding, VC, derfor 5Vdc.

Antag nu, at vekselspændingskilden til venstre på et givet tidspunkt øger basisspændingen, VB, til 2,1V, så vil VE øges til 2,1V - 0,7V = 1,4V, strømmen gennem R3, T1, R4 vil øges til 1,4V / 130Ω = 10,77mA. Derfor vil VC ændres til 12V - 10,77mA * 700Ω = 4,461V.

Koblingens spændingsforstærkning = ΔVout / ΔVin = ( 4,461V - 5V ) / ( 2,1V - 2,0V ) = -5,39. Men denne forstærkning ændres, hvis en belastningsmodstand, RL, tilsluttes, for RL sidder vekselspændingsmæssigt i parallel med R3, så hvis fx RL = R3, vil spændings forstærkningen kun blive det halve.

Ved ovenstående ændringer, vil indgangsstrømmen ændres 0,1V / ( R1 || R2 ) = 60μA, udgangsstrømmen vil ændres ( 4,461V - 5V ) / RL, så hvis fx RL = 700Ω, vil ΔIout = -770μA, og strømforstørkningen dermed =
-770μA / 60μA = -12.83.

Pointen er, at et fælles emitter koblet trin kan være spændingsforstærkende, og kan være strømforstærkende, men det afhænger af de i trinnet indgående modstandsværdier. Et fælles emitterkoblet trin er ikke pr. automatik spændings- og strøm-forstærkende.

Det var sådan set den mest komplicerede kobling.


Brugbart svar (0)

Svar #5
21. december 2015 af hesch (Slettet)

Hov, det vedhæftede:

Vedhæftet fil:scan0021.pdf

Svar #6
21. december 2015 af EnStuderende

Mange tak for svar. Jeg har lidt travlt med at få det sidste færdig til i morgen, men efter det (formentlig i morgen) vil jeg lige tage et kig på det, du har forklaret :-)


Svar #7
23. december 2015 af EnStuderende

Ok jeg har en del spørgsmål, og måske er nogle af dem ret nybegynder-agtige, men jeg vil gerne være sikker på, at jeg forstår det hele (mere eller mindre).... Jeg starter bare med ét spørgsmål, så det ikke bliver uoverskueligt: Hvorfor vil man blokere DC-strømme og tillade vekselstrøm at passere?


Skriv et svar til: Fysikken bag tre forskellige BJT forstærkere

Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk? Klik her for at oprette en bruger.