Vad är utgångsmotståndet för en gemensam emitterförstärkare?

Hej där! Som transistorleverantör får jag ofta alla möjliga frågor om transistorer och deras applikationer. En fråga som kommer upp ganska mycket handlar om utgångsresistensen hos en gemensam emitterförstärkare. Så låt oss dyka rätt in och bryta ner det.

Först och främst, låt oss snabbt gå igenom vad en vanlig Emitterförstärkare är. En vanlig emitterförstärkare är en av de mest använda transistorförstärkarkonfigurationerna. I denna installation är transistorterminalen för transistorn gemensam för både ingången och utgångskretsarna. Det är känt för sin högspänningsförstärkning, måttlig ingångsimpedans och relativt hög produktionsimpedans.

Låt oss nu prata om utgångsmotstånd. Utgångsmotstånd är en avgörande parameter när det gäller förstärkare. Den representerar i princip hur förstärkaren beter sig när den är ansluten till en belastning. Du kan tänka på det som ett motsvarande motstånd som förstärkaren ger belastningen ansluten till dess utgång.

För en gemensam emitterförstärkare bestäms utgångsmotståndet huvudsakligen av två faktorer: den tidiga effekten och belastningsmotståndet ansluten till samlaren.

Den tidiga effekten är ett fenomen i bipolära övergångstransistorer (BJT). När du ökar samlaren - emitterspänning (VCE) för en BJT ökar bredden på basen - samlarnedbrytningsregionen. Detta minskar i sin tur den effektiva basbredden. När basbredden minskar minskar antalet bärare som rekombineras i basregionen, vilket leder till en ökning av samlarströmmen. Detta förhållande mellan samlarströmmen och samlarens emitterspänning beskrivs av den tidiga spänningen (VA).

Matematiskt kan utgångsmotståndet (RO) för en BJT på grund av den tidiga effekten uttryckas som:

ro = va / ic

Där VA är den tidiga spänningen och IC är DC -samlarströmmen. Den tidiga spänningen är en karakteristisk parameter för transistorn och kan hittas i transistorns datablad.

Nu, när du har en lastmotstånd (RL) ansluten till samlaren för den vanliga emitterförstärkaren, ges den totala utgångsmotståndet (rutten) för förstärkaren av den parallella kombinationen av RO och RL. Som är:

1/rout = 1/ro + 1/rl

eller

Rout = (ro * rl) / (ro + rl)

Låt oss ta en titt på ett exempel för att bättre förstå detta. Anta att vi har en transistor med en tidig spänning VA = 100 V och en likströmsström ic = 1 mA. Först beräknar vi utgångsmotståndet på grund av den tidiga effekten:

RO = VA / IC = 100 V / 1 mA = 100 kΩ

Låt oss nu säga att vi ansluter en lastmotstånd RL = 10 kΩ till samlaren. Vi kan beräkna förstärkarens totala utgångsmotstånd enligt följande:

Rout = (ro * rl) / (ro + rl) = (100 kΩ * 10 kΩ) / (100 kΩ + 10 kΩ) ≈ 9,09 kΩ

Utgångsmotståndet för en gemensam emitterförstärkare har flera konsekvenser. En hög utgångsmotstånd innebär att förstärkaren kan leverera en stor spänningsförstärkning. Det betyder emellertid också att förstärkaren inte är särskilt bra på att köra låga impedansbelastningar. När du ansluter en låg -impedansbelastning till en förstärkare med hög utgångsmotstånd kommer en betydande mängd av utspänningen att släppas över utgångsmotståndet, vilket resulterar i en reducerad spänning över belastningen.

Å andra sidan tillåter en låg utgångsmotstånd förstärkaren att driva lågt impedansbelastningar mer effektivt. Spänningen över belastningen kommer att vara närmare utgångsspänningen för förstärkaren, vilket resulterar i bättre kraftöverföring till lasten.

Som enTransistorLeverantör, jag förstår vikten av att välja rätt transistor för din förstärkaresign. Olika transistorer har olika tidiga spänningar och andra egenskaper som kan påverka utgångsmotståndet för din vanliga emitterförstärkare. Det är därför vi erbjuder ett brett utbud av transistorer med olika specifikationer för att tillgodose dina specifika behov.

När du utformar en gemensam emitterförstärkare är det viktigt att överväga utgångsbeständighetskraven baserad på din applikation. Om du bygger en förstärkare för en hög -impedansbelastning, som en förförstärkare för en hög - impedansmikrofon, kan en transistor med en relativt hög utgångsmotstånd vara ett bra val. Å andra sidan, om du behöver köra en låg impedansbelastning, till exempel en högtalare, vill du välja en transistor som kan ge en lägre utgångsmotstånd.

Vi tillhandahåller också detaljerade datablad för alla våra transistorer, som innehåller information om den tidiga spänningen och andra parametrar som kan hjälpa dig att beräkna utgångsmotståndet för din förstärkare. Vårt tekniska supportteam är alltid redo att hjälpa dig med alla frågor du kan ha när det gäller val av transistor eller förstärkare.

Om du håller på att utforma en gemensam emitterförstärkare eller någon annan transistorbaserad krets uppmuntrar jag dig att nå ut till oss. Vi kan hjälpa dig att välja rätt transistor som ger dig önskad utgångsmotstånd och prestanda. Oavsett om du är en hobbyist som arbetar med ett litet projekt eller en ingenjör som utformar ett stort elektroniskt system, har vi produkter och expertis för att stödja dig.

Så tveka inte att komma i kontakt med oss ​​för att starta upphandlingsprocessen och diskutera dina specifika krav. Vi ser fram emot att arbeta med dig och hjälpa dig att uppnå de bästa resultaten i dina förstärkare.

Referenser

• Sedra, AS, & Smith, KC (2015). Mikroelektroniska kretsar. Oxford University Press.
• Boylestad, RL, & Nashelsky, L. (2013). Elektroniska enheter och kretsteori. Pearson.