バイポーラ接合トランジスタまたはBJTが、周囲温度の変化に対する安定性を高めるためにエミッタ抵抗で強化されている構成は、BJTのエミッタ安定化バイアス回路と呼ばれます。
私たちはすでに何であるかを研究しました トランジスタのDCバイアス 、次に進んで、エミッタ抵抗を使用してBJTDCバイアスネットワークの安定性を向上させる方法を学びましょう。
エミッタ安定化バイアス回路の適用
BJTのDCバイアスにエミッタ抵抗を含めることで優れた安定性が得られます。つまり、DCバイアスの電流と電圧は、温度の変動などの外部パラメータを考慮して、回路によって固定されていた場所に引き続き近くなります。トランジスタベータ(ゲイン)、
以下の図は、BJTの既存の固定バイアス構成にエミッタ安定化バイアスを適用するためのエミッタ抵抗を備えたトランジスタDCバイアスネットワークを示しています。
図4.17エミッタ抵抗を備えたBJTバイアス回路
議論では、最初に回路のベース-エミッタ領域の周りのループを検査することから設計の分析を開始し、次に回路のコレクタ-エミッタ側の周りのループをさらに調査するために結果を使用します。
ベースエミッタループ
以下の図4.18に示す方法で、上記のベースエミッタループを再描画できます。 キルヒホッフの電圧法則 このループを時計回りに回すと、次の方程式が得られます。
+ Vcc = IBRB-VBE-IERE = 0 -------(4.15)
以前の議論から、次のことがわかります。 IE =(β+ 1) B -------(4.16)
式(4.15)にIEの値を代入すると、次の結果が得られます。
Vcc = IBRB-VBE-(β+ 1)IBRE = 0
用語をそれぞれのグループに入れると、次のようになります。
前の章を思い出してください。固定バイアス方程式は次の形式で導出されました。
この固定バイアス方程式を(4.17)方程式と比較すると、現在のIBの2つの方程式の唯一の違いは次の項であることがわかります。 (β+ 1)RE。
式4.17を使用してシリーズベースの構成を描画すると、興味深い結果を抽出できます。これは、実際には式4.17と同様です。
図4.19の次のネットワークの例を見てください。
現在のIBについてシステムを解くと、式(1)で得られたのと同じ方程式が得られます。 4.17。ベースからエミッタVBEへの電圧に加えて、抵抗REがベース回路の入力にレベルだけ再び現れるのを見ることができることに注意してください。 (β+ 1)。
つまり、コレクタ-エミッタループの一部を形成するエミッタ抵抗は、次のように表示されます。 (β+ 1)RE ベース-エミッターループ内。
ほとんどのBJTでβがほとんど50を超える可能性があると仮定すると、トランジスタのエミッタの抵抗はベース回路で大幅に大きくなる可能性があります。したがって、Fig.4.20について次の一般式を導き出すことができます。
Ri = (β+ 1)RE ------(4.18)
この方程式は、多くの将来のネットワークを解くときに非常に便利です。実際、この式は式4.17をより簡単に記憶するのに役立ちます。
オームの法則によれば、ネットワークを流れる電流は、電圧を回路の抵抗で割ったものであることがわかっています。
ベースエミッタ設計の電圧は=です。 Vcc-VBE
4.17に見られる抵抗は RB + RE 、として反映されます (β+ 1)、 結果は、式4.17にあるものです。
コレクター-エミッターループ
上の図は、コレクターとエミッターのループを示しています。 キルヒホッフの法則 時計回りの指示されたループに対して、次の式が得られます。
+ 昨日+ あなたは + ICRC-VCC = 0
以下に示すように、エミッタ安定化バイアス回路の実際的な例を解きます。
上の図4.22に示されているエミッタバイアスネットワークの場合、以下を評価します。
- IB
- IC
- あなたは
- U
- そして
- 等
- VBC
飽和レベルの決定
コレクタになる最大コレクタ電流 飽和レベル エミッタバイアスネットワークの場合、以前に適用されたのと同じ戦略を採用することで計算できます。 固定バイアス回路 。
上記の図4.23に示すように、BJTのコレクタリードとエミッタリードの間に短絡を作成することで実装できます。次に、次の式を使用して、結果のコレクタ電流を評価できます。
エミッタ安定化BJT回路の飽和電流を解決するための問題の例:
“隈取磁極モーターとは ”
負荷線分析
エミッタバイアスBJT回路の負荷線解析は、前述の固定バイアス構成と非常によく似ています。
唯一の違いは、[式(4.17)で導出される] IBのレベルであり、次の図4.24(IBQとして示される)に示すように、特性上のIBのレベルを定義します。
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