يُطلق على التكوين الذي يتم فيه تعزيز ترانزستور الوصل ثنائي القطب أو BJT بمقاوم باعث لتعزيز ثباته فيما يتعلق بتغيير درجات الحرارة المحيطة ، دائرة التحيز المستقرة للباعث لـ BJT.
لقد درسنا بالفعل ما هو انحياز التيار المستمر في الترانزستورات ، دعنا الآن نمضي قدمًا ونتعلم كيف يمكن استخدام المقاوم الباعث لتحسين استقرار شبكة انحياز BJT DC.
تطبيق دائرة التحيز المستقر للباعث
يوفر إدراج المقاوم الباعث في انحياز التيار المستمر لـ BJT ثباتًا فائقًا ، مما يعني أن تيارات الجهد والجهد المتحيز للتيار المستمر تظل أقرب إلى المكان الذي تم إصلاحه فيه بواسطة الدائرة مع مراعاة المعلمات الخارجية ، مثل الاختلافات في درجة الحرارة ، و بيتا الترانزستور (كسب) ،
يوضح الشكل الموضح أدناه شبكة انحياز ترانزستور DC بها باعث مقاوم لفرض انحياز باعث مثبت على تكوين التحيز الثابت الحالي لـ BJT.
الشكل 4.17 دائرة انحياز BJT بمقاوم باعث
في مناقشاتنا سنبدأ تحليلنا للتصميم من خلال فحص الحلقة حول منطقة الباعث الأساسي للدائرة ، ثم استخدام النتائج لمزيد من التحقيق في الحلقة حول جانب المجمع-الباعث من الدائرة.
حلقة القاعدة-الباعث
يمكننا إعادة رسم حلقة الباعث الأساسي أعلاه بالطريقة الموضحة أدناه في الشكل 4.18 ، وإذا طبقنا ذلك قانون الجهد كيرشوف في هذه الحلقة في اتجاه عقارب الساعة ، تساعدنا في الحصول على المعادلة التالية:
+ Vcc = IBRB - VBE - IERE = 0 ------- (4.15)
من مناقشاتنا السابقة نعلم أن: IE = (+ 1) ب ------- (4.16)
يوفر استبدال قيمة IE في المعادلة (4.15) النتيجة التالية:
Vcc = IBRB - VBE - (β + 1) IBRE = 0
يؤدي وضع الشروط في مجموعاتهم إلى ما يلي:
إذا كنت تتذكر من فصولنا السابقة ، فقد تم اشتقاق معادلة التحيز الثابت بالشكل التالي:
“كيف يعمل SCR ”
إذا قارنا معادلة التحيز الثابت هذه مع المعادلة (4.17) ، نجد أن الاختلاف الوحيد بين المعادلتين لـ IB الحالي هو المصطلح (β + 1) RE.
عندما يتم استخدام المعادلة 4.17 لرسم تكوين قائم على التسلسل ، يمكننا استخراج نتيجة مثيرة للاهتمام ، والتي هي في الواقع مشابهة للمعادلة 4.17.
خذ مثال الشبكة التالية في الشكل 4.19:
إذا حللنا نظام IB الحالي ، فسيتم الحصول على نفس المعادلة في المعادلة. 4.17. لاحظ أنه إلى جانب الجهد من القاعدة إلى الباعث VBE ، يمكن رؤية المقاوم RE يظهر مرة أخرى عند مدخلات الدائرة الأساسية بمستوى (β + 1).
بمعنى ، المقاوم الباعث الذي يشكل جزءًا من حلقة المجمع-الباعث يظهر كـ (β + 1) RE في حلقة باعث القاعدة.
بافتراض أن β يمكن أن يكون في الغالب أعلى من 50 لمعظم BJTs ، فإن المقاوم عند باعث الترانزستورات يمكن أن يكون أكبر بشكل ملحوظ في الدائرة الأساسية. ومن ثم ، فنحن قادرون على اشتقاق المعادلة العامة التالية للشكل 4.20:
Ri = (β + 1) RE ------ (4.18)
ستجد هذه المعادلة سهلة الاستخدام أثناء حل العديد من الشبكات المستقبلية. في الواقع ، هذه المعادلة تسهل حفظ المعادلة 4.17 بطريقة أسهل.
وفقًا لقانون أوم ، نعلم أن التيار عبر الشبكة هو الجهد مقسومًا على مقاومة الدائرة.
الجهد لتصميم قاعدة الباعث = Vcc - VBE
المقاومة التي نراها في 4.17 هي RB + RE ، وهو ما ينعكس على شكل (β + 1) ، والنتيجة هي ما لدينا في المعادلة 4.17.
جامع - باعث حلقة
يوضح الشكل أعلاه حلقة المجمع-الباعث ، مطبقة قانون كيرشوف إلى الحلقة المشار إليها في اتجاه عقارب الساعة ، نحصل على المعادلة التالية:
+ أمس + أنتم + اللجنة الدولية - VCC = 0
حل مثال عملي لدائرة التحيز المستقرة للباعث كما هو موضح أدناه:
بالنسبة لشبكة انحياز المرسل على النحو الوارد في الشكل 4.22 أعلاه ، قم بتقييم ما يلي:
- IB
- IC
- أنتم
- يو
- و
- إلخ
- VBC
تحديد مستوى التشبع
أقصى تيار المجمع الذي يصبح المجمع مستوى التشبع بالنسبة لشبكة تحيز الباعث ، يمكن حسابها من خلال استخدام الاستراتيجية المتطابقة التي تم تطبيقها في وقت سابق دائرة التحيز الثابتة .
يمكن تنفيذه عن طريق إنشاء دائرة كهربائية قصيرة عبر خيوط التجميع والباعث في BJT ، كما هو موضح في الرسم البياني أعلاه 4.23 ، ومن ثم يمكننا تقييم تيار المجمع الناتج باستخدام الصيغة التالية:
مثال لمشكلة حل تيار التشبع في دائرة BJT المستقرة بالباعث:
تحليل خط التحميل
إن تحليل خط التحميل لدائرة BJT للباعث والتحيز مشابه تمامًا لتكوين التحيز الثابت الذي ناقشناه سابقًا.
الاختلاف الوحيد هو مستوى IB [كما هو مشتق من المعادلة (4.17)] يحدد مستوى IB على الخصائص كما هو مبين في الشكل التالي 4.24 (يشار إليه على أنه IBQ).
السابق: تحليل خط التحميل في دوائر BJT التالي: انحياز مقسم الجهد في دوائر BJT - مزيد من الاستقرار بدون عامل بيتا
