Transistor com a circuit amplificador

Els transistors són els dispositius semiconductors que s’utilitzen per canviar o amplificar els senyals elèctrics. Són molt resistents, de mida més reduïda i funcionen amb un subministrament de baixa tensió. Un transistor és un dispositiu de tres terminals:

• Base: aquest pin utilitzat per activar el transistor (mínim 0,7 V necessari per engegar un transistor)
• Col·lector: flux de corrent a través d’aquest terminal
• Emissor: desguàs de corrent d’aquest terminal, normalment connectat a terra

Hi ha dos tipus de transistors: transistor NPN i transistor PNP. En aquest circuit estem utilitzant un transistor NPN per amplificar els senyals que es demostren mitjançant un oscil·loscopi.

Com sabem, un transistor s'utilitza generalment com a transistor com a commutador o transistor com a amplificador. Hem explicat el transistor com a commutador al nostre tutorial anterior, ara per fer servir un transistor com a amplificador hem demostrat el circuit i està funcionant en aquest tutorial. Per utilitzar un transistor com a amplificador, tenim tres configuracions de transistors que s’expliquen a continuació.

Què són les configuracions de transistors?

En general, hi ha tres tipus de configuracions i les seves descripcions pel que fa al guany són les següents:

• Configuració de base comuna (CB): no té guany de corrent però té guany de tensió.
• Configuració del Common Collector (CC): té guany de corrent però no guany de tensió.
• Configuració d’emissor comú (CE): té guanys de corrent i de tensió.

Aquí expliquem la configuració de Common-Emitter, ja que és la configuració més utilitzada i popular. Per obtenir informació sobre altres dues configuracions, tipus de transistors i el seu funcionament, seguiu l'article enllaçat.

Configuració d'emissor comú

A la configuració CE (Common-Emitter), obtenim la sortida del terminal del col·lector. L'entrada es subministra al terminal base i l'emissor és comú per a l'entrada i la sortida. Aquesta configuració és un circuit amplificador inversor. Aquí, els paràmetres d'entrada són V _BE i I _B paràmetres i de sortida són V _CE i I _C.

En aquesta configuració, la suma del col·lector i del corrent base és igual al corrent emissor.

I _E = I _C + I _B

El guany de corrent (beta) es defineix per la proporció de corrent del col·lector i corrent base en aquesta configuració.

Guany de corrent (β) = I _C / I _B

Aquesta configuració és la configuració més utilitzada entre tots tres, ja que té un valor mitjà d’impedància d’entrada i sortida. El desplaçament de fase del senyal de sortida és de 180⁰, per tant la sortida i l'entrada són inverses entre si.

Components necessaris per a un circuit d'amplificador de transistor

• Transistor BC547-NPN
• Resistència (10 k, 4,7 k, 1,5 k, 1 k)
• Condensador (0.1uf, 1uf, 22uf)
• Oscil·loscopi
• Connexió de cables
• Taula de pa
• Subministrament de 12V

Diagrama de circuits d'amplificadors de transistors simples

Funcionament del transistor com a amplificador

En el diagrama de circuits anterior, hem creat un circuit divisor de voltatge mitjançant la resistència R1 i R2 de 4,7k i 1,5k respectivament. Per tant, la sortida del circuit divisor de tensió s’utilitza per a una polarització adequada per encendre el transistor. La tensió del terminal base d’un transistor necessària per engegar el transistor oscil·la entre 0,7 (mín.) I 5 V (màxim). Podeu canviar el valor de la resistència, però la tensió d’entrada base no hauria de superar l’interval. Quan es dóna subministrament al circuit, la sortida del circuit divisor de tensió proporciona prou tensió per polaritzar el transistor.

Aquí, R4 s'utilitza com a resistència de limitació de corrent i C2 s'utilitza com a condensador de derivació i R3-C3 fa un filtre RC per al senyal de sortida.

A continuació, es mencionen tres regions de funcionament d’un transistor:

• Regió de tall: quan la tensió entre la base i l’emissor és inferior a 0,7 V, el transistor es troba a la regió de tall.
• Regió de saturació: quan V _BC i V _BE augmenten i tots dos es polaritzen cap endavant, el transistor es troba a la regió de saturació.
• Regió activa: quan augmenta la tensió de base, però la tensió V _BC (de base a col·lector) continua sent negativa, fins a aquest valor, el transistor roman a la regió activa.

Un transistor funcionarà com a amplificador només quan s’operi en una regió activa. Aquí, el transistor funciona com a amplificador, hem utilitzat la configuració d’emissors comuns.

Per tant, l’entrada d’impulsos subministrada a la base s’amplifica i es rep al condensador C3.

Ara, la pregunta és com s’amplifica? Quan el pols d’entrada augmenta, s’encén el transistor i el corrent comença a fluir del col·lector a l’emissor durant aquest temps, el que significa que el pols del col·lector a l’emissor també arriba a ser ALT durant aquest temps i viceversa. Per tant, el transistor només imita el pols d’entrada (que està fora de baixa tensió) al pols de sortida (que està desactivat en alta tensió, 12 V al nostre circuit).