Il funzionamento di un Transistor come amplificatore in una configurazione a emettitore comune

Gli scienziati hanno sviluppato transistor all'inizio del 1950 per sostituire i tubi a vuoto. Avevano il vantaggio che erano piccoli, non ha bisogno di riscaldarsi e non una perdita. Una delle prime applicazioni fu la radio a transistor, che aveva amplificatori a transistor invece di tubi a vuoto.

Tali circuiti consistevano di diversi transistori collegati insieme per amplificare il segnale sonoro. Uno degli elementi costitutivi fondamentali di questo tipo di amplificatore è la configurazione emettitore comune, in cui le connessioni di base e l'emettitore del transistore condividono un comune alimentatore. Anche moderni dispositivi elettronici contengono transistori nella configurazione emettitore comune, ma fanno parte di circuiti integrati con migliaia di transistor in ogni circuito.

Caratteristiche di base

Un transistor è un dispositivo semiconduttore che ha tre strati. I due esterni strati sono chiamati il collettore e l'emettitore, mentre lo strato intermedio è chiamato base. Il transistor può agire come un amplificatore perché la corrente attraverso le connessioni collettore/emettitore è un multiplo della corrente attraverso la base. Un transistor con un piccolo segnale che scorre nella base genera un segnale di uscita di molte volte più grande attraverso l'emettitore, efficacemente amplificando il segnale.

Polarizzazione del Transistor

Prima un transistor può funzionare, le tensioni delle tre connessioni devono avere i valori corretti e polarità. Transistori hanno caratteristiche mostrate come curva di tensione di funzionamento. Alla fine ad alta tensione della curva, il transistor satura e non più amplifica. Alla fine di bassa tensione, si interrompe e non conduce. Progettisti di circuiti scelgono resistori per connettersi a ciascuno dei tre transistor terminali. Essi calcolare la tensione ad ogni terminale per una tensione collegata attraverso il circuito e assicurarsi che le tensioni sono vicino al centro delle curve caratteristiche del transistor, lontano da entrambe le estremità.

Collegamento del segnale

Una volta che le resistenze appropriate sbieco un transistor che opera vicino alla metà delle sue curve caratteristiche tensione, il transistor può amplificare un segnale. Un piccolo segnale di tensione collegato attraverso il resistore i risultati in base a una corrente nella base. Una corrente amplificata molte volte le dimensioni del segnale quindi scorre attraverso il collettore e l'emettitore e le resistenze collegato là. La tensione attraverso il resistore di collettore è una versione amplificata del segnale di tensione applicato alla base.

Isolare il componente di CC

Il segnale amplificato la resistenza di collettore è la stessa forma come l'originale tensione di segnale applicata alla base, ma include la tensione CC introdotta dalle resistenze di polarizzazione. La tensione totale è costituito da componente di segnale AC, che è il segnale amplificato e una costante tensione DC base necessari per far funzionare il transistor. Per isolare la tensione CC e ricevere un segnale puro corrispondente alla potenza originale, progettisti di circuiti aggiungono un condensatore di serie per l'uscita. Per un controller di dominio corrente, il condensatore è un circuito aperto, e agisce per bloccare completamente la corrente. Per il segnale AC, il condensatore si comporta come una resistenza, e lascia passare il segnale.