Transistoren: Hauptschaltkreise für die Schaltung von Chips

Transistoren sind die Hauptelemente der Mikroelektronik und werden in einer Vielzahl von Geräten, von Computern bis zu Mobiltelefonen, weit verbreitet verwendet. Wenn die Transistoren richtig angeschlossen sind, können verschiedene Schaltkreise implementiert werden, um die elektrischen Signale in den Geräten zu überwachen und zu steuern. Betrachten Sie in diesem Artikel die grundlegenden Schaltungsschemata.

Das Einschaltschema des "Emitter-Ermittlers" ist eines der wichtigsten und gebräuchlichsten Schemata. Darin sind die Transistoren so verbunden, dass der Emitter eines Transistors mit der Basis eines anderen Transistors verbunden ist. Diese Schaltung ermöglicht es, das elektrische Signal zu verstärken und eine Änderung seiner Amplitude sicherzustellen.

Eine der einfachsten Schaltkreise eines Transistors ist eine "Emitter-Repeater-Schaltung". Es wird verwendet, um das elektrische Signal zu verstärken, bietet jedoch keine Amplitudenverbesserung. In dieser Schaltung ist der Emitter des Transistors über einen Widerstand mit der Basis verbunden, wodurch der Strom durch den Transistor gesteuert und der Widerstand geändert werden kann. Eine solche Schaltung wird häufig verwendet, um LEDs oder eine Last mit niedrigem Widerstand zu steuern.

Eine weitere häufige Schaltung zur Aufnahme von Transistoren ist die "Transistorkaskade" -Schaltung. In dieser Schaltung ist ein Transistor ein Spannungsverstärker und der andere ein Stromverstärker. Diese Schaltung ermöglicht es, das elektrische Signal zu verstärken und seine Stabilität und Genauigkeit zu gewährleisten.

Transistoren haben viele verschiedene Schaltkreise, von denen jede für eine bestimmte Art von Geräten und Aufgaben optimal ist. Die Kenntnis der grundlegenden Schaltkreise hilft bei der Schaffung effizienter und zuverlässiger elektronischer Geräte.

Transistoren: Grundlegende Schaltkreise

Es gibt mehrere grundlegende Schaltkreise für Transistoren, die es Ihnen ermöglichen, sie in verschiedenen Betriebsmodi zu verwenden. Im Folgenden sind einige dieser Schemata aufgeführt:

• Einschaltschema für den Emitter-Repeater (Common Emitter) - in dieser Schaltung ist der Emitter des Transistors mit dem Gesamtpotential (Null) verbunden. Die Basis ist über einen Widerstand an die Signalquelle angeschlossen und der Kollektor ist über einen Lastwiderstand an eine positive Stromquelle angeschlossen. Diese Schaltung bietet eine Signalverstärkung und ist für den Einsatz in Verstärkern geeignet.
• Einschaltschema für Emitter-Follower (Emitter-Follower) - in dieser Schaltung ist der Emitter des Transistors ebenfalls mit dem Gesamtpotential verbunden. Die Basis wird jedoch direkt an die Signalquelle angeschlossen und der Kollektor wird direkt an die Last angeschlossen. Diese Schaltung bietet einen hohen Eingangsimpedanz und einen niedrigen Ausgangsimpedanz, wodurch sie als Signalpuffer verwendet werden kann.
• Einschaltschema des Basis-Repeaters (Common Base) - in dieser Schaltung ist die Basis des Transistors mit dem Gesamtpotential verbunden. Der Emitter ist mit einer positiven Stromversorgung verbunden und der Kollektor ist über einen Lastwiderstand mit dem Gesamtpotential verbunden. Diese Schaltung bietet einen niedrigen Ausgangsimpedanz und eine hohe Spannungsverstärkung sowie eine große Bandbreite, die es ermöglicht, sie in Hochfrequenzverstärkern zu verwenden.
• Schaltplan für den gemeinsamen Sammler (Common Collector) - in dieser Schaltung ist der Kollektor des Transistors mit dem Gesamtpotential verbunden. Die Basis ist über einen Widerstand mit der Signalquelle verbunden und der Emitter ist über einen Widerstand mit dem Gesamtpotential verbunden. Diese Schaltung bietet eine einzelne Spannungsverstärkung und eine hohe Verstärkungsstabilität, daher wird sie häufig in Pufferspeisungsquellen verwendet.

Jedes dieser Systeme hat seine eigenen Vor- und Nachteile und wird abhängig von der spezifischen Aufgabe verwendet. Nachdem Sie sich mit den grundlegenden Schaltkreisen von Transistoren vertraut gemacht haben, können Sie ihr Funktionsprinzip und ihre Anwendung in verschiedenen Vorrichtungen besser verstehen.

Abschnitt 1: Einstufiger Verstärker

In einem einstufigen Verstärker arbeitet der Transistor im aktiven Modus, während er im Sättigungsbereich und im Cutoff-Bereich arbeitet. Es wird an eine Stromquelle angeschlossen und hat zwei Anschlüsse: einen Emitter und einen Kollektor. Das Eingangssignal wird an die Basis des Transistors gesendet und das Ausgangssignal wird vom Kollektor entnommen.

Ein einstufiger Verstärker kann basierend auf verschiedenen Arten von Transistoren wie bipolaren, MOSFET- oder Feldtransistoren hergestellt werden. Jeder von ihnen hat seine eigenen Eigenschaften und Vorteile im Gebrauch.

Ein einstufiger Verstärker bietet eine Signalverstärkung und kann in verschiedenen Modi wie Klasse A, Klasse B und Klasse AB betrieben werden. Die Wahl des Modus hängt von den Anforderungen der jeweiligen Schaltung und der gewünschten Verstärkung ab.

Darüber hinaus kann ein einstufiger Verstärker auf eine bestimmte Frequenz eingestellt werden, um das Signal in einem bestimmten Bereich zu verstärken. Dies geschieht durch die Verwendung von Widerständen, Kondensatoren und Induktivitäten in der Schaltung, die einen Tief- oder Hochpassfilter bilden.

Ein einstufiger Verstärker wird häufig in einer Vielzahl von Geräten wie Radios, Audioverstärkern, Fernsehgeräten und anderen elektronischen Geräten verwendet. Es bietet eine zuverlässige und qualitativ hochwertige Signalverstärkung, um seine Qualität und seinen Pegel zu verbessern.

Abschnitt 2: Zweistufiger Verstärker

Die erste Einheit, die als Input- oder Small-Signalverstärker bezeichnet wird, dient zur Verstärkung des Eingangssignals. Es hat einen hohen Eingangsimpedanz und einen niedrigen Ausgangsimpedanz, was es ermöglicht, schwache Signale effektiv zu verstärken.

Die zweite Einheit, die als Ausgang oder Verstärker für ein großes Signal bezeichnet wird, dient dazu, das vom ersten Block verstärkte Signal zu verstärken. Es hat einen hohen Ausgangsimpedanz und eine große Verstärkungsleistung, die es ermöglicht, das Signal auf den gewünschten Pegel zu verstärken.

Ein zweistufiger Verstärker hat mehrere Vorteile. Erstens ermöglicht es Ihnen, eine große Verstärkungsleistung bei kleinen Abmessungen des Geräts zu erreichen. Zweitens hat es dank der Verwendung von zwei Verstärkerblöcken eine gute Beständigkeit gegen externe Störungen und Geräusche. Drittens bietet es eine gute Linearität und eine geringe Signalverzerrung.

Der zweistufige Verstärker kann in verschiedenen elektronischen Geräten wie Radios, Audioverstärkern, Messgeräten usw. verwendet werden. Er ist ein wichtiger Bestandteil in Kommunikationssystemen, bei denen eine zuverlässige und qualitativ hochwertige Signalverstärkung erforderlich ist.