Emitter follower

Emitter Follower hay còn gọi là bộ khuếch đại Collector chung

Được sử dụng để cung cấp mức tăng dòng điện và trong các ứng dụng kết hợp trở kháng.

Đầu vào của mạch này được đưa vào đế, trong khi đầu ra được lấy từ bộ phát.

Mức tăng điện áp luôn nhỏ hơn 1 và điện áp đầu ra cùng pha với điện áp đầu vào.

Vì đầu ra “theo sau” đầu vào nên bộ khuếch đại này được gọi là bộ theo dõi bộ phát chứ không phải là bộ khuếch đại bộ thu chung.

image 77
Emitter follower 43

Nhìn vào mạch ở trang tiếp theo chúng ta có thể thấy cực thu được nối trực tiếp với Vcc mà không có điện trở cực thu Rc

Ngoài ra, không có tụ điện bỏ qua bộ phát và chúng tôi lấy đầu ra từ bộ phát trong mạch này.

Phân tích DC

Phân tích DC cho bộ theo dõi bộ phát tương tự như bộ khuếch đại bộ phát thông thường mà chúng tôi đã thực hiện.

Điện áp cơ sở đạt được bằng cách sử dụng bộ chia điện áp như trước và điện áp cơ sở được tìm thấy là:

image 78
Emitter follower 44

Điện áp bộ phát được tìm thấy chính xác như trước

image 79
Emitter follower 45

Dòng điện cực phát là:

image 80
Emitter follower 46

VCEQ được tìm thấy là:

image 81
Emitter follower 47
Untitled 1
Emitter follower 48

Đường tải DC

Đường tải DC được tìm thấy theo cách tương tự như trước:

Tìm cả hai đầu của đường thẳng, vẽ chúng, sau đó nối chúng bằng một đường thẳng.

Mạch bên trên được tính toán và vẽ trên đồ thị bên dưới.

Untitled 1 1
Emitter follower 49

Các phương trình là:

image 83
Emitter follower 50

Phân tích ac

Một bộ theo dõi bộ phát điển hình được hiển thị trong mạch (a). Lưu ý rằng tải được ghép điện dung với bộ phát

image 84
(a)

Bây giờ hãy nhìn vào mạch (b). Đây là mạch tương đương ac. Ở đây, tổng điện trở của bộ phát điện xoay chiều tương đương là rE và được tìm thấy là:

image 85
Emitter follower 51
Untitled 1 2
(b)

Nhìn vào hình (c). Tín hiệu đầu vào được cấp cho cả mạch đầu vào (R ||R ) và mạch đầu ra.

Untitled 1 3
(c)

Mạch đầu ra, được tạo thành từ r’e và rE, phân chia tín hiệu đầu vào. Đây là lý do tại sao mức tăng điện áp luôn nhỏ hơn 1.

Chúng ta có thể tính độ lợi điện áp của mạch như sau:

image 87
Emitter follower 52

Trong hầu hết các trường hợp thực tế, r’e rất nhỏ khi so sánh với giá trị của rE. Khi điều này đúng, chúng ta có thể tính gần đúng mức tăng như sau:

image 82
Emitter follower 53

Độ lợi dòng điện

Mức tăng dòng điện của bộ theo dõi bộ phát được tìm thấy là:

image 86
Emitter follower 54

Mức tăng dòng điện của bộ theo dõi bộ phát thấp hơn đáng kể so với mức tăng dòng điện của bóng bán dẫn.

Mối quan hệ này là do sự phân chia dòng điện xảy ra ở cả mạch đầu vào và đầu ra. Điều này tương tự với tình huống khuếch đại dòng điện thấp với bộ khuếch đại C.E.

Lưu ý rằng trong phương trình trên, chúng ta đã sử dụng hfc thay cho hfe. Chúng ta giả định rằng hfc xấp xỉ bằng hfe. Chỉ số “c” chỉ cho biết rằng tham số này áp dụng cho bộ theo dõi bộ phát (bộ thu chung) chứ không phải cho bộ khuếch đại bộ phát chung.

Phương trình chính xác của hfc là:

image 88
Emitter follower 55

Vì hfe thường lớn hơn 1 rất nhiều nên chúng ta thường giả định rằng chúng gần bằng nhau.

Độ lợi công suất

Giống như bộ khuếch đại C.E., độ lợi công suất là tích số của độ lợi dòng điện và độ lợi điện áp. Vì giá trị của A nhỏ hơn 1 một chút nên mức tăng công suất của bộ theo dõi bộ phát luôn nhỏ hơn một chút so với mức tăng dòng điện.

image 89
Emitter follower 56

Trở kháng đầu vào (Zin)

Trở kháng đầu vào của bộ theo dõi bộ phát được tính bằng điện trở tương đương song song của các điện trở cơ sở và trở kháng đầu vào của bóng bán dẫn.

image 90
Emitter follower 57

Trở kháng đầu vào cơ sở (Zbase)

Trở kháng đầu vào là:

image 91
Emitter follower 58

Trong đó:

  • hfc là độ lợi dòng điện của bóng bán dẫn.
  • r’e là điện trở của bộ phát ac.
  • re là RE||RL

Trở kháng đầu ra (Zout)

Trở kháng đầu ra là trở kháng mà mạch tạo ra cho tải của nó. Khi một tải được nối vào mạch, trở kháng đầu ra của mạch đóng vai trò là trở kháng nguồn của tải đó.

Vì bộ theo dõi bộ phát thường được sử dụng trong các ứng dụng phối hợp trở kháng nên trở kháng đầu ra trở nên quan trọng.

Một chức năng chính của bộ theo dõi bộ phát là kết hợp trở kháng nguồn với trở kháng tải để cải thiện khả năng truyền công suất từ nguồn tới tải.

Công thức cho trở kháng đầu ra được đưa ra là:

image 92
Emitter follower 59

Trong đó:

  • Zout là trở kháng đầu ra của bộ khuếch đại.
  • Rin là R1||R2||RS
  • Rs là điện trở đầu ra của nguồn điện áp đầu vào

Bản tóm tắt

  • Giá trị của Zout thường cao hơn bộ khuếch đại bộ phát thông thường.
  • Độ lợi điện áp luôn nhỏ hơn 1
  • Sự biến dạng mạnh của mạch hầu như loại bỏ ảnh hưởng của r’e lên mức tăng điện áp (độ méo thấp)

Hai công dụng chính của bộ theo dõi bộ phát là:

  • Để cách ly tải trở kháng thấp khỏi bộ khuếch đại CE
  • Để cung cấp dữ liệu khuếch đại dòng điện

Nếu bộ khuếch đại CE cố gắng điều khiển trực tiếp tải trở kháng thấp, nó sẽ bị quá tải vì điện trở xoay chiều quá thấp.

Bằng cách sử dụng bộ theo dõi bộ phát giữa bộ khuếch đại CE và tải trở kháng thấp, có thể ngăn chặn tình trạng quá tải

Bộ theo dõi bộ phát về cơ bản là một mạch tăng cường trở kháng. (trở kháng đầu ra thấp và trở kháng đầu vào cao)

Những cân nhắc thực tế – Xu hướng phản hồi của bộ phát

Trong một số cân nhắc về phối hợp trở kháng, điều quan trọng là phải có trở kháng đầu vào càng cao càng tốt.

Ở đây, độ lệch phản hồi của bộ phát thường được sử dụng. Hình (a) hiển thị bộ theo dõi bộ phát sử dụng phản hồi của bộ phát. Một mạch so sánh sử dụng độ lệch của bộ chia điện áp được thể hiện trong hình (b).

z5368582005861 0b8713f4ff6204331183b38ce6d3feb8
(a)
z5368582005861 0b8713f4ff6204331183b38ce6d3feb8 1
(b)

Hình (a) sẽ có trở kháng đầu vào cao hơn nhiều so với hình (b) Lý do:

Đối với hình (b)

image 93
Emitter follower 60

Tuy nhiên, đối với hình (a)

image 94
Emitter follower 61

Lưu ý rằng R1 trong (b) nhỏ hơn nhiều so với R1 trong (a). Điều này tạo nên sự khác biệt trong giá trị tính toán của Zin

Ứng dụng theo dõi Emitter Khuếch đại hiện tại

Bộ theo dõi bộ phát được sử dụng khi: cần khuếch đại dòng điện mà không cần kết hợp trở kháng tăng điện áp.

z5368582005861 0b8713f4ff6204331183b38ce6d3feb8 2
Emitter follower 62

Có thể có những trường hợp cần tăng dòng điện nhưng mức điện áp đã đủ (điện tử kỹ thuật số). Bộ theo dõi bộ phát sẽ được sử dụng để cung cấp mức tăng dòng điện bổ sung trong khi không làm tăng mức tăng điện áp.

Trong hình trên, giai đoạn đầu tiên cung cấp các giá trị cụ thể của cả mức tăng dòng điện và mức tăng điện áp. Giai đoạn thứ hai là bộ theo dõi bộ phát, và nó làm tăng mức tăng dòng điện hơn nữa mà không làm tăng mức tăng điện áp.

Trở kháng phù hợp

Chúng ta biết rằng công suất cực đại được truyền tới tải khi trở kháng nguồn và tải bằng nhau.

Khi hai trở kháng bằng nhau thì chúng được gọi là trùng khớp.

Mạch bên dưới là một ví dụ về bộ theo dõi bộ phát được sử dụng làm bộ đệm

Bộ đệm là một mạch được sử dụng để phối hợp trở kháng nhằm hỗ trợ việc truyền công suất từ nguồn sang tải.

Trong mạch hiển thị bên dưới, lưu ý trở kháng đầu vào tương đối cao và trở kháng đầu ra tương đối thấp của mạch.

z5368582005861 0b8713f4ff6204331183b38ce6d3feb8 3
Emitter follower 63

Trong mạch hiển thị, Hình A cho thấy một nguồn có trở kháng trong 144k ôm, được kết nối với tải có trở kháng trong 20 ôm.

Trong trường hợp này, chỉ một lượng nhỏ nguồn điện sẽ được cung cấp cho tải.

image 96
Emitter follower 64

Phần lớn công suất sẽ được tiêu hao thông qua điện trở bên trong của chính nó và sẽ bị mất đi.

image 97
Emitter follower 65

Hình B cho thấy một bộ theo dõi bộ phát được chèn giữa cùng một nguồn và tải.

Ở đây, trở kháng nguồn khớp chặt với trở kháng đầu vào của bộ khuếch đại, giúp cải thiện khả năng truyền công suất từ nguồn đến bộ khuếch đại.

Điều này cũng đúng ở đầu ra, vì trở kháng đầu ra của bộ khuếch đại hiện đã khớp với tải.

Kết quả cuối cùng là công suất cực đại đã được truyền từ nguồn ban đầu sang tải ban đầu

Xếp tầng bộ khuếch đại CE và Bộ theo dõi bộ phát

Giả sử chúng ta có điện trở tải 270R. Nếu chúng ta cố gắng ghép trực tiếp đầu ra của bộ khuếch đại CE vào điện trở tải này, chúng ta có thể làm quá tải bộ khuếch đại và sẽ xảy ra hiện tượng giảm mức tăng đáng kể. Một cách để giải quyết vấn đề này là thêm một bộ theo dõi bộ phát giữa CE. khuếch đại và điện trở tải.

z5368582005861 0b8713f4ff6204331183b38ce6d3feb8 4
Giai đoạn đầu ra được ghép nối trực tiếp

Mạch trên là một ví dụ về CE điển hình. bộ khuếch đại được ghép trực tiếp với bộ theo dõi bộ phát.

Ghép trực tiếp tránh sự cần thiết của tụ điện ghép giữa cực thu của Q1 và đế của Q2 Hơn nữa, ghép trực tiếp giúp loại bỏ sự cần thiết của các điện trở phân cực thường được yêu cầu để phân cực Q2. Điều này giúp loại bỏ một số hiện tượng mất dòng tín hiệu xoay chiều ký sinh liên quan đến chúng.

Đế của Q2 được kết nối trực tiếp với cực thu của Q1.

Điều này có nghĩa là điện áp cực góp tại Q1 đang được sử dụng để phân cực cực gốc của Q2.

Nếu hfc của Q2 là 100 thì điện trở dc nhìn vào đáy của Q2 là:

image 98
Emitter follower 66

Rbase của Q2 cao hơn rất nhiều so với điện trở cực thu Rc

Điều này có nghĩa là điện áp cực góp tại Q1 hầu như không bị nhiễu bởi thực tế là nó phân cực Q2.

Nếu không có bộ theo dõi bộ phát, tải 270Ω sẽ làm quá tải CE. amp, nhưng với bộ theo dõi bộ phát, hiệu ứng trở kháng được tăng lên theo hệ số 100 trong ví dụ này. Điều này có nghĩa là tải 270Ω xuất hiện như 27kΩ trong cả mạch điện một chiều và điện xoay chiều tương đương.

image 99
Giai đoạn đầu ra được ghép nối trực tiếp

Bộ khuếch đại Darlington

Đây là trường hợp đặc biệt của bộ phát tín hiệu sử dụng hai bóng bán dẫn để tăng giá trị tổng thể của độ lợi dòng điện trong mạch (Ai) và trở kháng đầu vào (Zin).

Lưu ý rằng:

  • Bộ phát của bóng bán dẫn thứ nhất được gắn vào đế của bóng bán dẫn thứ hai.
  • Các cực của bộ thu được gắn với nhau.

Cấu hình mạch được hiển thị bên dưới cùng với các đường dẫn dòng điện.

Phân tích dc

z5368582005861 0b8713f4ff6204331183b38ce6d3feb8 5
Emitter follower 67

Rin là Re nhân với mức tăng dòng điện của cả hai bóng bán dẫn.

image 100
Emitter follower 68

VB1 được tìm thấy theo cách thông thường

image 101
Emitter follower 69

VE2 được tìm thấy bằng cách trừ đi 2 lần điện áp rơi VBE, vì có 2 bóng bán dẫn.

image 102
Emitter follower 70

image 103
Emitter follower 71

Phân tích ac

Trở kháng đầu vào được tìm thấy theo cách thông thường đối với độ lệch của bộ chia điện áp.

image
Emitter follower 72

Khi sử dụng độ lệch phản hồi bộ phát:

image 1
Emitter follower 73

Trở kháng đầu vào của Base được tìm thấy là:

image 2
Emitter follower 74

Trong đó:

  • hic: trở kháng đầu vào của bóng bán dẫn được xác định.
  • hfc: mức tăng dòng điện xoay chiều của bóng bán dẫn được xác định
  • rE: sự kết hợp song song của RE và RL.

Trở kháng đầu ra được tìm thấy giống như với bộ theo dõi bộ phát.

Độ lợi của bóng bán dẫn thứ hai phải là một phần của phương trình:

image 3
Emitter follower 75

Phương trình này gần đúng với Zout khi RE lớn hơn nhiều so với phần còn lại của phương trình.

image 4
Emitter follower 76

Trong đó:

  • R’in: trở kháng đầu vào của bóng bán dẫn được xác định.
  • r’e: điện trở cực phát ac của bóng bán dẫn được xác định
  • hfc: mức tăng dòng điện xoay chiều của bóng bán dẫn được xác định

Mức tăng dòng điện xoay chiều của cặp Darlington là tích của mức tăng riêng lẻ. Con số này có thể dễ dàng lên tới hàng nghìn. Ngay cả với những tổn thất liên quan đến mạch đầu vào và đầu ra, mức tăng dòng tổng thể của bộ khuếch đại Darlington vẫn rất cao.

Lưu ý: Mặc dù bộ khuếch đại Darlington có mức tăng dòng điện cao nhưng mức tăng điện áp (AV) nhỏ hơn 1 một chút.

Phân tích “Nhanh”

Sử dụng các phương trình này khi bạn muốn xác định nhanh các giá trị gần đúng của mạch.

z5368582005861 0b8713f4ff6204331183b38ce6d3feb8
Emitter follower 77

Bản tóm tắt

Đặc điểm của bộ khuếch đại Darlington là:

  1. Nó có mức tăng điện áp nhỏ hơn 1 một chút (A <1).
  2. Nó có trở kháng đầu vào cực cao đối với đế.
  3. Nó có mức tăng hiện tại cao.
  4. Nó có trở kháng đầu ra cực thấp.
  5. Dòng điện áp đầu vào và đầu ra cùng pha.

Các đặc tính của bộ khuếch đại Darlington về cơ bản giống với bộ theo dõi bộ phát. Khi cần có trở kháng đầu vào hoặc mức tăng dòng điện cao hơn và/hoặc cần trở kháng đầu ra thấp hơn mức mà bộ theo dõi bộ phát có thể cung cấp, hãy sử dụng Bộ khuếch đại Darlington.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Ads Blocker Image Powered by Code Help Pro

Vui lòng bỏ chặn quảng cáo!

Chúng tôi đã phát hiện ra rằng bạn đang sử dụng tiện ích mở rộng để chặn quảng cáo.  Hãy ủng hộ chúng tôi bằng cách vô hiệu hóa các trình chặn quảng cáo này.

Powered By
Best Wordpress Adblock Detecting Plugin | CHP Adblock
Chat Zalo

0914969904

error: Đừng cố copy bạn ơiiii :((