คุณสมบัติอะไรของทรานซิสเตอร์ BJT ที่ทำให้เป็นแอมป์?


9

ฉันรู้วิธีที่เราสามารถขยายสัญญาณที่กำหนดโดยใช้ทรานซิสเตอร์ BJT โดยให้น้ำหนักมัน แต่ฉันอยากรู้ว่าคุณสมบัติ crux นั้นคืออะไรซึ่งทำให้ทรานซิสเตอร์ BJT ทำหน้าที่เหมือนแอมป์ มันเป็นธรรมชาติที่คงที่ของความอิ่มตัวย้อนกลับหรือมันคือความสัมพันธ์ที่แน่นอนระหว่างฐานและตัวสะสมในปัจจุบันหรืออย่างอื่น?

ฉันกำลังพูดถึง BJT โดยเฉพาะ


6
คุณอ่านบทความวิกิพีเดียเกี่ยวกับทรานซิสเตอร์หรือไม่?
HandyHowie

2
คุณคิดว่า BJT เป็นเครื่องขยายเสียงหรือทรานซิสเตอร์โดยทั่วไป (เช่น FET) หรือไม่?
edmz

1
@edmz ฉันโดยเฉพาะการพูดคุยเกี่ยวกับบีเจที
electrophod

ที่นี่คุณสามารถหามุมมองที่แตกต่างกันelectronics.stackexchange.com/questions/355899/...
G36

คำตอบ:


15

ทรานซิสเตอร์ด้วยตัวมันเองไม่ได้ทำให้มันเป็นเครื่องขยายเสียง

ทรานซิสเตอร์ต้องการวงจรที่อยู่รอบ ๆ เพื่อทำการขยายสัญญาณ (สัญญาณ) ที่เกิดขึ้นจริง

ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับวงจรทรานซิสเตอร์สามารถขยายเปลี่ยนแปลงในปัจจุบันและ / หรือการเปลี่ยนแปลงแรงดันไฟฟ้าและนั่นหมายความว่าการขยายอำนาจ เพาเวอร์แอมปลิฟายเออร์หมายความว่าคุณต้องการพลังที่เล็กกว่าในการควบคุมหรือส่งกำลังที่มากขึ้น

ในความคิดของฉันคุณสมบัติพื้นฐานที่สุดของทรานซิสเตอร์ซึ่งส่งผลให้การขยาย (กำลัง) คือความสัมพันธ์ปัจจุบันระหว่างกระแสฐาน ผมB และสะสมในปัจจุบัน ผม. อัตราส่วนของพวกเขามักจะเรียกว่าβ:

β=ผมผมB

นี้ βก็ค่อนข้าง "มองเห็น" ในทรานซิสเตอร์จริงเพราะมันเชื่อมโยงกับอัตราส่วนระหว่างระดับการเติมของตัวปล่อยและฐาน อีซีแอลจะมีระดับยาสลบสูงสุดฐานมีระดับยาสลบต่ำกว่า (อาจเป็นได้β เวลาที่ต่ำกว่า) และนักสะสมจะมีระดับยาสลบต่ำสุด

ดังนั้นหากเราเพิ่มระดับยาสลบของพื้นที่ฐาน β จะเพิ่มขึ้นและ "การขยาย" เพิ่มขึ้น

นั่นหมายความว่าฉันจะได้รับแอมพลิฟายเออร์ที่สูงกว่าเสมอหากฉันใช้ทรานซิสเตอร์ที่มีกำลังสูงกว่า β?

ไม่มันขึ้นอยู่กับวงจรที่คุณใช้

ในบางวงจรแน่นอนสูงกว่า β จะทำให้คุณขยายเสียงมากขึ้น

ตัวอย่างเช่นทรานซิสเตอร์ควบคุมรีเลย์ เมื่อไหร่β เพิ่มขึ้นเราสามารถใช้กระแสฐานที่เล็กลงได้

ในที่อื่น ๆ มันจะไม่ทำให้คุณขยายเสียงมากขึ้น

ตัวอย่างเช่นแอมป์สามัญอีซีแอลโดยสมมติว่าเราไม่เปลี่ยนกระแส DC ผม. ในเครื่องขยายเสียง CE แรงดันไฟฟ้าจะเพิ่มขึ้นก.ม.* * * *Rล.โอad. เพื่อให้ได้รับมากขึ้นเราจะต้องเพิ่มก.ม. หรือ Rล.โอad. ทั้งสองสามารถทำได้โดยไม่คำนึงถึงβ.


14

คุณสมบัติ crux ที่อนุญาตให้ทุกสิ่งทำหน้าที่เป็นเครื่องขยายเสียงคือมันสามารถควบคุมสัญญาณพลังงานสูงโดยใช้อินพุตพลังงานต่ำ

ในกรณีของทรานซิสเตอร์มันเป็นความจริงที่ว่ากระแสไฟฟ้าแรงต่ำหรือแรงดันเกตสามารถเปลี่ยนกระแสขนาดใหญ่หรือกระแสไหล

มีโฮสต์ทั้งหมดของอุปกรณ์อื่น ๆ ที่สามารถใช้เป็นเครื่องขยายเสียงได้ หนึ่งในเครื่องขยายเสียงที่เก่าที่สุดใช้ไมโครโฟนไดอะแฟรมเพื่อปรับความตึงของปลายด้านหนึ่งของสายแผลรอบกลองหมุน การหมุนหลายรอบของสตริงการเลื่อนสามารถควบคุมแรงตึงขนาดใหญ่ซึ่งดึงไดอะแฟรมที่พูดเสียงดัง ค้นหาเงื้อมมือของไหล, แอมพลิฟายเออร์แม่เหล็ก, แอมพลิฟายเออร์รถไฟใต้ดินแบบคลื่นเดินทาง (TWTAs)


5
ประวัติศาสตร์ที่น่าสนใจของแอมป์ที่คุณพูดถึง โปรดพิจารณาเพิ่มคำตอบของคุณพร้อมลิงก์ไปยังข้อมูลเพิ่มเติมเนื่องจากบางคน (รวมอยู่ด้วยตัวเอง) ต้องการอ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับเรื่องนี้ ..
Kelly S. French

ที่น่าสนใจคือตัวอย่างทั้งหมดคือทรานสดิวเซอร์ - ซึ่งหมายความว่า: มันไม่ได้เป็นปริมาณน้อยที่ควบคุมปริมาณที่มากขึ้นของชนิดเดียวกัน และ - ต้องใช้เช่นเดียวกันกับทรานซิสเตอร์สองขั้ว: มันไม่ใช่ (และไม่สามารถ) กระแสฐานขนาดเล็กซึ่งควบคุมกระแสตัวเก็บประจุที่มีขนาดใหญ่กว่ามาก (ผู้ให้บริการที่มีประจุเพิ่มอีก 2 ตัวในพื้นที่ฐานจะเปิดใช้งานได้อย่างไร อีซีแอลสมมติว่ามีค่าเบต้า 250) ไม่ - BJT เป็นตัวแปลงสัญญาณแรงดันถึงกระแสและเป็นแรงดัน Vbe ที่กำหนดกระแสของตัวสะสม
LvW

4
@LvW ด้วยการยืนยันของคุณว่ากระแสปัจจุบันไม่ได้ควบคุมนักสะสมฉันนึกถึงนักปรัชญาของดักลาสอดัมส์ที่ยืนยันว่าดำเป็นสีขาวและถูกฆ่าตายในการข้ามม้าลายครั้งต่อไป ฉันจะเห็นอกเห็นใจมากขึ้นถ้าคุณจะเถียงว่ากระแสประตูไม่ได้ควบคุมกระแสในปัจจุบัน ฉันต้องการที่จะเห็นคุณเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้าฐานโดยไม่ต้องเปลี่ยนฐานปัจจุบันแล้วยืนยันเป็นที่หนึ่งจริงๆควบคุมสะสมปัจจุบัน
Neil_UK

@Neil_UK คุณยังเชื่อหรือไม่ว่า BJT นั้นควบคุมโดยปัจจุบัน? และ - เป็นเพียงความเชื่อเท่านั้นเนื่องจากไม่มีข้อพิสูจน์สำหรับการควบคุมปัจจุบัน คุณสามารถอธิบายได้ว่าทำไมและวิธีการควบคุมปัจจุบันดังกล่าวสามารถทำงานได้อย่างไร ในทางตรงกันข้ามมีหลักฐานมากมายและตัวบ่งชี้สำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้า (และตำราและมหาวิทยาลัยหลายฉบับที่ดี (!!) อธิบายความจริงข้อนี้ (ไม่ใช่ "การยืนยัน" ของฉัน) Barrie Gilbert ผู้โด่งดังกล่าวว่ากระแสฐานที่ไม่ต้องการจะเป็น " ดูได้ดีที่สุดว่าเป็นข้อบกพร่อง "คุณต้องการตัวอย่าง / ตัวบ่งชี้สำหรับการควบคุมแรงดันไฟฟ้าหรือไม่
5152

@LvW ฉันกับกิลเบิร์ตว่ากระแสไฟฟ้าพื้นฐานนั้นไม่เป็นที่ต้องการ แต่มีแนวโน้มที่จะอยู่ใน BJT เสมอ คุณสามารถเลือกรุ่น gm (ควบคุมแรงดันไฟฟ้า) หรือรุ่นเบต้า (ควบคุมปัจจุบัน) สำหรับทรานซิสเตอร์ทั้งสองทำงานได้ดีภายในช่วงของตัวเอง เมื่อมันมาถึงความเป็นจริงสิ่งที่เกิดขึ้นจริงจากนั้นอธิบายว่านี่คือสิ่งที่หรือ POV ของคุณดูเหมือนจะไม่ได้ควบคุมมันไม่สมเหตุสมผล ฟิสิกส์ไม่ได้จัดการกับความเป็นจริงแม้แต่ใน QM ก็ยังคงเป็นสมการ ดังนั้นฉันจะไม่บอกคุณว่ามันเป็นปัจจุบันถ้าคุณไม่บอกฉันไม่ได้และเราจะให้คนยังคงออกแบบด้วยพารามิเตอร์ไฮบริด
Neil_UK
โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.