Berapa gain tegangan dari penguat kolektor umum?

Di ranah sirkuit elektronik, penguat kolektor umum, juga dikenal sebagai pengikut emitor, adalah blok bangunan mendasar dengan karakteristik unik. Sebagai pemasok transistor tepercaya, saya sering ditanya tentang gain tegangan penguat kolektor umum. Di blog ini, kami akan mempelajari jauh ke dalam topik ini, mengeksplorasi apa gain tegangan, bagaimana itu dihitung untuk penguat kolektor umum, dan signifikansinya dalam aplikasi praktis.

Memahami Gain Tegangan

Sebelum kita secara khusus membahas penguatan tegangan dari penguat kolektor umum, mari kita pahami apa arti gain tegangan secara umum. Gain tegangan adalah ukuran dari seberapa banyak penguat dapat meningkatkan amplitudo sinyal tegangan input. Ini didefinisikan sebagai rasio tegangan output ($ v_ {out} $) dengan tegangan input ($ v_ {in} $), dan biasanya dilambangkan dengan simbol $ a_v $. Secara matematis, itu dapat dinyatakan sebagai:

[A_v = \ frac {v_ {out}} {v_ {in}}]]

Gain tegangan yang lebih besar dari 1 menunjukkan bahwa penguat meningkatkan amplitudo tegangan dari sinyal input, sedangkan gain kurang dari 1 berarti tegangan output lebih kecil dari tegangan input. Gain 1 menyiratkan bahwa tegangan output sama dengan tegangan input.

Konfigurasi Penguat Kolektor Umum

Penguat Kolektor Umum adalah jenis sirkuit penguat transistor persimpangan bipolar (BJT). Dalam konfigurasi ini, terminal kolektor transistor terhubung ke titik referensi umum, biasanya ground atau tegangan catu daya tetap. Sinyal input diterapkan ke terminal dasar, dan output diambil dari terminal emitor.

Keuntungan utama dari penguat kolektor umum adalah impedansi input yang tinggi dan impedansi output rendah. Ini membuatnya berguna untuk pencocokan impedansi antara berbagai tahap sirkuit elektronik, serta untuk aplikasi buffering di mana sumber impedansi tinggi perlu menggerakkan beban impedansi rendah.

Menghitung gain tegangan dari penguat kolektor umum

Untuk menghitung gain tegangan dari penguat kolektor umum, kita perlu menganalisis sirkuit menggunakan prinsip -prinsip transistor dasar. Mari kita pertimbangkan sirkuit penguat kolektor yang sederhana dengan bjt. Sirkuit setara - sinyal kecil dari penguat kolektor umum dapat digunakan untuk analisis ini.

Tegangan input $ v_ {in} $ terkait dengan basis - tegangan emitor $ v_ {be} $ dan tegangan output $ v_ {out} $ (yang merupakan tegangan emitor) oleh hubungan berikut. Basis saat ini $ i_b $ dan emitor saat ini $ i_e $ dikaitkan dengan $ i_e = (1 + \ beta) i_b $, di mana $ \ beta $ adalah keuntungan saat ini dari transistor.

Tegangan output $ v_ {out} = i_er_e $, di mana $ r_e $ adalah resistor emitor. Tegangan input $ v_ {in} = v_ {be}+v_ {out} $.

Untuk analisis sinyal kecil, kami mengasumsikan bahwa tegangan basis - emitor $ v_ {be} $ kira -kira konstan (sekitar 0,7 V untuk silikon BJT di wilayah aktif). Gain Tegangan Sinyal Kecil $ A_V $ dapat diturunkan sebagai berikut:

Kita tahu bahwa $ v_ {in} = v_ {be}+v_ {out} $, dan karena $ v_ {be} $ relatif kecil dibandingkan dengan $ v_ {out} $ dalam rezim sinyal kecil, kita dapat memperkirakan gain tegangan sebagai:

[A_v = \ frac {v_ {out}} {v_ {in}} \ perkiraan \ frac {v_ {out}} {v_ {out}+v_ {be}} \ perkiraan 1]

Dalam analisis yang lebih rinci, mempertimbangkan sirkuit setara - sinyal yang kecil dengan resistansi input transistor $ r _ {\ pi} = \ frac {\ beta v_t} {i_c} $, di mana $ v_t = kt/q \ approx26 \ mv $ pada suhu kamar dan $ i_c adalah $ adalah $ adalah COLTECT.

Gain Tegangan Sinyal Kecil $ A_V $ diberikan oleh:

[A_v = \ frac {(1 + \ beta) r_e} {r _ {\ pi} + (1 + \ beta) r_e}]]

Karena $ \ beta $ biasanya besar (misalnya, 100 - 300 untuk bjt umum), dan $ (1+ \ beta) r_e \ gg r _ {\ pi} $, gain tegangan $ a_v sangat dekat dengan 1. Faktanya, untuk tujuan yang paling praktis, kita dapat mengatakan bahwa voltage gain -voltage dari common -counding - pada kenyataannya, untuk tujuan yang paling praktis, kita dapat mengatakan bahwa voltage gain common -coible -faktanya

Signifikansi Gain Tegangan dalam Aplikasi Praktis

Fakta bahwa penguatan tegangan dari penguat kolektor umum sekitar 1 mungkin tampak tidak mengesankan pada pandangan pertama. Namun, nilainya terletak pada aspek lain.

Pencocokan impedansi

Seperti disebutkan sebelumnya, penguat kolektor umum memiliki impedansi input yang tinggi dan impedansi output yang rendah. Ini membuatnya ideal untuk pencocokan impedansi. Misalnya, dalam penerima radio, antena memiliki impedansi tinggi, dan tahap selanjutnya dari penerima mungkin memiliki impedansi rendah. Dengan menggunakan penguat kolektor umum sebagai buffer antara antena dan tahap penerima, kami dapat mentransfer sinyal secara efisien tanpa kerugian yang signifikan karena ketidakcocokan impedansi.

Buffering

Dalam sistem penguat multi -tahap, penguat kolektor umum dapat digunakan sebagai tahap buffer. Tahap buffer mengisolasi satu tahap dari yang lain, mencegah efek pemuatan dari tahap berikutnya pada yang sebelumnya. Karena gain tegangan mendekati 1, amplitudo sinyal tetap hampir sama, tetapi karakteristik impedansi disesuaikan untuk memastikan transfer sinyal yang tepat.

Transistor kami untuk aplikasi penguat kolektor umum

Sebagai pemasok transistor, kami menawarkan berbagai transistor yang cocok untuk sirkuit penguat kolektor umum. Transistor kami dipilih dan diuji dengan cermat untuk memastikan kinerja dan keandalan tinggi. Apakah Anda memerlukan transistor tinggi - $ \ beta untuk aplikasi tinggi - gain atau transistor kebisingan rendah untuk sirkuit sensitif, kami memiliki produk yang tepat untuk Anda.

Anda dapat menjelajahi kamiTransistorlini produk untuk menemukan transistor yang paling cocok untuk desain penguat kolektor umum Anda. Transistor kami tersedia di berbagai paket dan spesifikasi untuk memenuhi persyaratan desain yang berbeda.

Kesimpulan

Sebagai kesimpulan, penguatan tegangan dari penguat kolektor umum adalah sekitar 1, yang mungkin tampak seperti nilai kecil dalam hal amplifikasi tegangan. Namun, nilai sebenarnya terletak pada impedansi input yang tinggi dan impedansi output rendah, yang membuatnya sangat berguna untuk aplikasi pencocokan dan buffering impedansi.

Jika Anda sedang mengerjakan proyek yang membutuhkan penguat kolektor umum dan membutuhkan transistor berkualitas tinggi, kami di sini untuk membantu. Hubungi kami untuk informasi lebih lanjut tentang produk kami dan untuk memulai negosiasi pengadaan. Kami berharap dapat memberi Anda solusi transistor terbaik untuk desain sirkuit elektronik Anda.

Referensi

1. Sedra, Adel S., dan Kenneth C. Smith. "Sirkuit Mikroelektronik." Oxford University Press, 2015.
2. Boylestad, Robert L., dan Louis Nashelsky. "Perangkat Elektronik dan Teori Sirkuit." Pearson, 2018.