Verici Takipçi ve Darlington Amplifikatör
Verici takipçisi ve darlington amplifikatörü, geri besleme amplifikatörleri için en yaygın örneklerdir. Bunlar, çok sayıda uygulama ile en çok kullanılanlardır.
Verici Takipçisi
Verici izleyici devresi, geri besleme kuvvetlendiricilerinde önemli bir yere sahiptir. Verici takipçisi, negatif akım geri besleme devresi durumudur. Bu, çoğunlukla sinyal üreteci devrelerinde son aşama amplifikatörü olarak kullanılır.
Emitter Follower'ın önemli özellikleri şunlardır:
- Yüksek giriş empedansına sahiptir
- Düşük çıkış empedansına sahiptir
- Empedans uyumu için ideal devredir
Tüm bu ideal özellikler, emitör takipçi devresi için birçok uygulamaya izin verir. Bu, voltaj kazancı olmayan bir akım amplifikatör devresidir.
İnşaat
Bir emitör izleyici devresinin yapısal detayları neredeyse normal bir amplifikatöre benzer. Temel fark, yük R L' nin kolektör terminalinde olmaması, ancak devrenin yayıcı terminalinde mevcut olmasıdır. Böylece çıkış kollektör terminali yerine emiter terminalden alınır.
Öngerilim, temel direnç yöntemi veya potansiyel bölücü yöntemi ile sağlanır. Aşağıdaki şekil bir Verici İzleyicinin devre şemasını göstermektedir.
Operasyon
Giriş sinyali voltaj taban ve yayıcı arasına uygulanan bir çıkış gerilimi V geliştirir o R boyunca E emitör bölümünde olduğu. Bu nedenle,
$$ V_o = I_E R_E $$
Bu çıkış akımının tamamı geri besleme yoluyla girişe uygulanır. Bu nedenle
$$ V_f = V_o $$
R L' de geliştirilen çıkış voltajı yayıcı akımla orantılı olduğundan, bu emitör izleyici devresi bir akım geri besleme devresidir. Bu nedenle
$$ \ beta = \ frac {V_f} {V_o} = 1 $$
Ayrıca, transistöre (= V i ) giriş sinyali voltajının V s ve V o farkına eşit olduğu, yani,
$$ V_i = V_s - V_o $$
Dolayısıyla geri bildirim olumsuzdur.
Özellikler
Yayıcı takipçisinin temel özellikleri aşağıdaki gibidir -
- Voltaj kazancı yok. Aslında, voltaj kazancı neredeyse 1'dir.
- Nispeten yüksek akım kazancı ve güç kazancı.
- Yüksek giriş empedansı ve düşük çıkış empedansı.
- Giriş ve çıkış ac gerilimleri fazdadır.
Verici Takipçisinin Gerilim Kazancı
Verici İzleyici devresi öne çıkan bir devre olduğu için, bir emitör izleyici devresinin voltaj kazancı denklemini elde etmeye çalışalım. Verici İzleyici devremiz aşağıdaki gibidir -
Yukarıdaki devrenin bir AC eşdeğer devresi çizilirse, yayıcı by pass kapasitör olmadığı için aşağıdaki gibi görünecektir.
Emitör devresinin AC direnci r E ,
$$ r_E = r'_E + R_E $$
Nerede
$$ r'_E = \ frac {25 mV} {I_E} $$
Amplifikatörün voltaj kazancını bulmak için yukarıdaki şekil aşağıdaki şekil ile değiştirilebilir.
Giriş voltajının yayıcı devrenin ac direnci boyunca uygulandığına dikkat edin, yani (r ' E + R E ). Verici diyotun ideal olduğunu varsayarsak, çıkış voltajı V çıkışı olacaktır.
$$ V_ {out} = i_e R_E $$
V giriş voltajı olarak olacak
$$ V_ {in} = i_e (r'_e + R_E) $$
Bu nedenle, emitör follower'ın Gerilim Kazancı
$$ A_V = \ frac {V_ {çıkış}} {V_ {in}} = \ frac {i_e R_E} {i_e (r'_e + R_E)} = \ frac {R_E} {(r'_e + R_E)} $$
Veya
$$ A_V = \ frac {R_E} {(r'_e + R_E)} $$
Çoğu pratik uygulamada,
$$ R_E \ gg r'_e $$
Yani, A V ≈ 1. Pratikte, bir emitör takipçisinin voltaj kazancı 0.8 ile 0.999 arasındadır.
Darlington Amplifikatör
Sadece tartışılmıştır emetör devresi devre akım kazancı gereksinimlerini (A karşılamak yoksun i ) ve giriş empedansı (Z i ). Devre akımı kazancı ve giriş empedansının genel değerlerinde bir miktar artış elde etmek için, aşağıdaki devre şemasında gösterildiği gibi iki transistör bağlanır.Darlington yapılandırma.
Yukarıdaki şekilde gösterildiği gibi, birinci transistörün vericisi, ikinci transistörün tabanına bağlanır. Her iki transistörün toplayıcı terminalleri birbirine bağlanır.
Önyargı Analizi
Bu tür bağlantı nedeniyle, birinci transistörün yayıcı akımı aynı zamanda ikinci transistörün temel akımı olacaktır. Bu nedenle, çiftin mevcut kazancı, bireysel akım kazançlarının ürününe eşittir, yani,
$$ \ beta = \ beta _1 \ beta _2 $$
Genellikle minimum sayıda bileşenle yüksek bir akım kazancı elde edilir.
Burada iki transistör kullanıldığından, iki V BE damlası dikkate alınmalıdır. Önyargı analizi, başka türlü bir transistör için benzerdir.
R 2 boyunca gerilim ,
$$ V_2 = \ frac {V_CC} {R_1 + R_2} \ kere R_2 $$
R E boyunca gerilim ,
$$V_E = V_2 - 2 V_{BE}$$
Current through RE,
$$I_{E2} = \frac{V_2 - 2 V_{BE}}{R_E}$$
Since the transistors are directly coupled,
$$I_{E1} = I_{B2}$$
Now
$$I_{B2} = \frac{I_{E2}}{\beta _2}$$
Therefore
$$I_{E1} = \frac{I_{E2}}{\beta _2}$$
Which means
$$I_{E1} = I_{E1} \beta _2$$
We have
$I_{E1} = \beta _1 I_{B1}$ since $I_{E1} \cong I_{C1}$
Hence, as
$$I_{E2} = I_{E1} \beta _2$$
We can write
$$I_{E2} = \beta _1 \beta _2 I_{B1}$$
Therefore, Current Gain can be given as
$$\beta = \frac{I_{E2}}{I_{B1}} = \frac{\beta _1 \beta _2 I_{B1}}{I_{B1}} = \beta _1 \beta_2$$
Input impedance of the darling ton amplifier is
$Z_{in} = \beta_1 \beta_2 R_E .....$ neglecting r’e
In practice, these two transistors are placed in a single transistor housing and the three terminals are taken out of the housing as shown in the following figure.
This three terminal device can be called as Darling ton transistor. The darling ton transistor acts like a single transistor that has high current gain and high input impedance.
Characteristics
The following are the important characteristics of Darling ton amplifier.
- Extremely high input impedance (MΩ).
- Extremely high current gain (several thousands).
- Extremely low output impedance (a few Ω).
Since the characteristics of the Darling ton amplifier are basically the same as those of the emitter follower, the two circuits are used for similar applications.
Till now we have discussed amplifiers based on positive feedback. The negative feedback in transistor circuits is helpful in the working of oscillators. The topic of oscillators is entirely covered in Oscillators tutorial.