Das Verständnis Emitter-Anhänger: unter Verwendung von Transistoren, um Sag reduzieren

5 Schritt:Schritt 1: Motivation: Understanding Sag Schritt 2: Materialien Schritt 3: Die Konstruktion der Schaltung Schritt 4: Wie Emitterfolger Works: Verständnis Transistoren Schritt 5: Mögliche Probleme: Beschneidungs

Das Verständnis Emitter-Anhänger: unter Verwendung von Transistoren, um Sag reduzieren

Viele elektronische Schaltungen, einschließlich Spannungsteiler und Filter, produzieren Signale, sag, wenn Strom gezogen. Einen Emitterfolger verwendet einen Transistor, um diese Durchbiegung um einen Faktor 100 verringern.
Die folgenden Informationen werden aus den Labormaterialien aus einem Elektronikkurs am Pomona College angepasst.

Schritt 1: Motivation: Understanding Sag

  1. Das Verständnis Emitter-Anhänger: unter Verwendung von Transistoren, um Sag reduzieren

    Die meisten Signale und Spannungsquellen sind unvollkommen. Im Allgemeinen, wenn wir versuchen, Strom von einer Spannungsquelle zu ziehen, nimmt die Spannung ab. Diese Abnahme der Spannung wird als Durchhang. Dämpfung kann erhebliche Probleme in mehrstufigen Schaltungen wo späteren Stufen hängen von Empfangen einer stabilen Spannung zu verursachen.
    Zwar gibt es viele Gründe, warum Signale und Spannungsquellen sag, können wir in der Regel erklären, sag mit einem einfachen Modell mit eine perfekte Spannungsquelle und einen Widerstand. Dieses Modell wird in dem Schaltplan oben gezeigt. Wir nennen den Widerstand in dem Modell die Thevenin-Widerstand (Rth). Je größer die Thevenin Resistance, je mehr eine Spannungsquelle sags wie Strom gezogen.
    Emitterfolgerschaltung die Thevenin Widerstand einer Spannungsversorgung oder Signals durch den Faktor 100 verringern.

Schritt 2: Materialien


  1. Um einen Emitterfolger zu machen, zuerst finden die folgenden Materialien:
      Netzteil mit einer Leistung von +15 V, -15 V und Masse NPN-Transistor (2N3904) 3.3kΩ Widerstand Schlaffe Spannungsquelle / Signal (oder der vorherigen Phase Ihrer Schaltung) Lastwiderstand (oder die nächste Stufe Ihrer Schaltung) Wires

Schritt 3: Die Konstruktion der Schaltung

  1. Das Verständnis Emitter-Anhänger: unter Verwendung von Transistoren, um Sag reduzieren

    Konstruieren die Emitterfolgerschaltung, wie oben in dem Diagramm gezeigt.
      Orient den Kollektor des Transistors richtig und eine Verbindung zu + 15V. Achten Sie darauf, in der Dokumentation zum Transistor wie die Reihenfolge der Pins können variieren überprüfen. Verwenden Sie den 3,3 kOhm Widerstand, um den Emitter zu -15 V verbinden. Bringen Sie Ihre schlaffe Signal an die Basis des Transistors. Befestigen Sie die Last oder die nächste Stufe Ihrer Schaltung mit dem Emitter des Transistors.

Schritt 4: Wie Emitterfolger Works: Verständnis Transistoren

  1. Das Verständnis Emitter-Anhänger: unter Verwendung von Transistoren, um Sag reduzieren

    Wenn geeignete Spannungen an die Basis und den Kollektor eines NPN-Transistors angelegt wird, der Transistor stellt ihre internen Stromflusses, bis es die folgenden Bedingungen erfüllt:
      Die Spannung an dem Emitter ist 0,6V niedriger als die Spannung an der Basis. Nur 1% des Stroms, der aus dem Emitter geht kommt von der Basis. Die anderen 99% kommen von dem Sammler.

    Die erste Regel erklärt, warum das Ausgangssignal des Emitterfolger folgt dem Eingang. Wenn wir ein Eingangsspannungssignal an die Basis des Transistors ermöglicht der Transistorstrom bis zur Emitterspannung Vout zu fließen, ist genau 0,6 V kleiner als die Eingangsspannung. Der Transistor einstellt so schnell, dass das Ausgangssignal die gleiche Form wie der Eingangs beibehält.
    Die zweite Regel wird erläutert, wie ein Emitterfolger verringert sag. Da nur 1% der Emitterstrom kommt von der Basis, kann die Emitterfolger eine große Menge von Strom an eine Last zu liefern beim Zeichnen kleiner Strom von einer Spannungsquelle Absacken / Signals. Aus dem gleichen Stromverbrauch, wird die Spannungsquelle 1/100 der Menge durchhängen, dass es nichts anderes. Dies bedeutet, daß die Emitterfolger verringert die Thevenin Widerstand der Spannungsquelle um einen Faktor von 100.

Schritt 5: Mögliche Probleme: Beschneidungs

  1. Das Verständnis Emitter-Anhänger: unter Verwendung von Transistoren, um Sag reduzieren

    Das Verständnis Emitter-Anhänger: unter Verwendung von Transistoren, um Sag reduzieren

    Es gibt einige Situationen, in denen der Transistor in Emitterfolger nicht in der Lage, sich anzupassen, um die beiden in Schritt 4 In diesen Situationen aufgeführten Bedingungen erfüllen wir beobachten Clipping - in der Grafik oben dargestellt.
    Im Emitterfolgerschaltung oben kann der Transistor nur Vout einzustellen durch Zuführen von Strom zu den Widerständen auf der rechten Seite der Schaltung. Wenn der Transistor Strom liefert, die Spannung an Vout erhöht, bis sie 0,6 V ist geringer als die Basisspannung.
    Da Strom nur aus der Emitter eines Transistors fließen, hat der Transistor jedoch keine Möglichkeit, Vout über komplett abzuschneiden Strom zu reduzieren. Wenn der Strom von dem Transistor abschaltet, lässt er einen Spannungsteiler bestehend aus den beiden 3.3kΩ Widerstände zwischen Masse und -15V. Dieser Spannungsteiler stellt Vout zu -7.5V. Da der Transistor nicht Vout zu reduzieren, um unter diesem Basislinie beobachten wir das Signal bei -7.5V in der obigen Schaltung abgeschnitten.
    Wir können auch beobachten, Clipping auf der Spitze eines Signals. Da der Transistor arbeitet, indem der Strom von Kollektor zu fließen, kann sie nicht Ausgang eine Spannung an seinem Emitter, der größer ist als die Spannung an dessen Kollektor-Emitter. Ungeachtet des Eingangssignals kann die Ausgabe nicht mehr als 15 V sein. Dies kann in Clipping führen.