מעגל הטיה BJT מיוצב פולט

תצורה שבה טרנזיסטור צומת דו קוטבי או BJT מחוזק עם נגן פולט לשיפור יציבותו ביחס לשינוי טמפרטורות הסביבה, נקרא מעגל הטיה מיוצב פולט עבור BJT.

כבר למדנו מה כן הטיית DC בטרנזיסטורים , בואו נתקדם ונלמד כיצד ניתן להשתמש בנגן פולט לשיפור היציבות של רשת הטיה מסוג BJT DC.

החלת מעגל הטיה מייצב פולט

הכללת נגן הפולט להטיית ה- DC של ה- BJT מספקת יציבות מעולה, כלומר זרמי ההטיה וה- DC ממשיכים להיות קרובים יותר למקום בו תוקנו על ידי המעגל בהתחשב בפרמטרים חיצוניים, כגון שינויים בטמפרטורה, ו טרנזיסטור בטא (רווח),

האיור הנתון להלן מציג רשת הטיה DC טרנזיסטורית בעלת נגן פולט לאכיפת הטיה מיוצבת פולט על תצורת ההטיה הקבועה הקיימת של ה- BJT.

איור 4.17 מעגל הטיה BJT עם נגן פולט

בדיונים שלנו נתחיל את ניתוח העיצוב על ידי בדיקה ראשונה של הלולאה סביב אזור פולט הבסיס במעגל, ולאחר מכן נשתמש בתוצאות לבדיקת המשך הלולאה סביב הצד הפולט-אספן של המעגל.

לולאה בסיס פולט

אנו יכולים לצייר מחדש את לולאת פולט הבסיס לעיל באופן שמוצג להלן באיור 4.18, ואם אנו מיישמים חוק המתח של קירכהוף על הלולאה הזו בכיוון השעון, עוזר לנו להשיג את המשוואה הבאה:

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

מדיונינו הקודמים אנו יודעים כי: IE = (β + 1) ב ------- (4.16)

החלפת הערך של IE בשוואה (4.15) מספקת את התוצאה הבאה:

Vcc = IBRB - VBE - (β + 1) IBRE = 0

הצבת התנאים בקבוצות שלהם מניבה את הדברים הבאים:

אם אתה זוכר מהפרקים הקודמים שלנו, משוואת ההטיה הקבועה נגזרה בצורה הבאה:

אם נשווה את משוואת ההטיה הקבועה הזו עם משוואת (4.17) נגלה שההבדל היחיד בין שתי המשוואות עבור IB הנוכחי הוא המונח (β + 1) RE.

כאשר המשוואה 4.17 משמשת לציור תצורה מבוססת סדרה אנו מסוגלים לחלץ תוצאה מעניינת, שדומה למעשה למשוואה 4.17.

קח את הדוגמה של הרשת הבאה באיור 4.19:

אם נפתור את המערכת עבור IB הנוכחי, התוצאות באותה משוואה המתקבלת ב- Eq. 4.17. שימו לב כי מלבד המתח מהבסיס לפולט VBE, ניתן היה לראות את הנגד RE מופיע שוב בכניסה של מעגל הבסיס ברמה. (β + 1).

כלומר הנגד הפולט המהווה חלק ממעגל האספן-פולט מופיע כ- (β + 1) RE בלולאת פולט הבסיס.

בהנחה ש- β יכול להיות בעיקר מעל 50 עבור רוב ה- BJT, הנגד בפולט הטרנזיסטורים יכול להיות גדול משמעותית במעגל הבסיס. לפיכך אנו מסוגלים להפיק את המשוואה הכללית הבאה עבור איור 4.20:

Ri = (β + 1) RE ------ (4.18)

תוכלו למצוא משוואה זו די שימושית בעת פיתרון רשתות עתידיות רבות. למעשה, משוואה זו מאפשרת שינון משוואה 4.17 בצורה קלה יותר.

על פי חוק אוהם אנו יודעים שהזרם דרך רשת הוא המתח המחולק על ידי התנגדות המעגל.
המתח לתכנון פולט בסיס הוא = Vcc - VBE

ההתנגדויות שנראו ב- 4.17 הן RB + RE , המשתקף כ- (β + 1), והתוצאה היא מה שיש לנו בהשוואה 4.17.

לולאה אספן – פולט

האיור לעיל מציג את לולאת הקולט-פולט, החלת החוק של קירכהוף ללולאה המצוינת בכיוון השעון, אנו מקבלים את המשוואה הבאה:

+ YESTERDAY + אתה + ICRC - VCC = 0

פתרון דוגמה מעשית למעגל הטיה מייצב פולט כמפורט להלן:



עבור רשת ההטייה לפולט, כמפורט באיור 4.22 לעיל, הערך את הדברים הבאים:

1. IB
2. IC
3. אתה
4. U
5. AND
6. וכו
7. VBC

קביעת רמת הרוויה

זרם האספן המרבי שהופך לאספן רמת רוויה עבור רשת הטיה פולטת ניתן לחשב על ידי שימוש באסטרטגיה זהה שהוחלה על קודמתנו מעגל הטיה קבוע .

ניתן ליישם אותו על ידי יצירת קצר על פני אספנים ומוליכים פולטים של ה- BJT, כמצוין בתרשים 4.23 לעיל, ואז נוכל להעריך את זרם האספן שנוצר באמצעות הנוסחה הבאה:

בעיה לדוגמא לפתרון זרם רוויה במעגל BJT מיוצב פולט:

ניתוח קו עומס

ניתוח קו העומס של מעגל ה- BJT של פולט emitter דומה למדי לתצורת ההטיה הקבועה שנדונה קודם לכן.

ההבדל היחיד הוא רמת IB [כפי שמקורו במשוואה שלנו (4.17)] מגדיר את רמת IB על המאפיינים כפי שמוצג באיור הבא 4.24 (מסומן כ- IBQ).