Elektronik Komponenten: Verstärken Sie mit einem Transistor - Dummies

Die gebräuchlichste Art, einen Transistor als Verstärker zu verwenden, ist in einer elektronischen Schaltung, die manchmal als gemeinsamer Emitter bezeichnet wird. Schaltung, da der Emitter mit Masse verbunden ist, was bedeutet, dass sowohl das Eingangssignal als auch das Ausgangssignal die Emitterverbindung teilen.

Diese Schaltung verwendet ein Paar von Widerständen als Spannungsteiler, um genau zu steuern, wie viel Spannung über die Basis und den Emitter des Transistors gelegt wird. Das Wechselstromsignal von dem Eingang wird dann dieser Vorspannung überlagert, um den Vorspannungsstrom zu verändern. Dann wird der verstärkte Ausgang vom Kollektor und vom Emitter genommen. Variationen des Vorspannungsstroms werden im Ausgangsstrom verstärkt.

Erinnern Sie sich, dass ein Spannungsteiler einfach ein Widerstandspaar ist. Die Spannung an beiden Widerständen ist gleich der Summe der Spannungen an jedem Widerstand einzeln. Sie können die Spannung beliebig teilen, indem Sie die richtigen Werte für die Widerstände auswählen. Wenn die Widerstände identisch sind, halbiert der Spannungsteiler die Spannung. Andernfalls können Sie eine einfache Formel verwenden, um das Verhältnis zu bestimmen, mit dem die Spannung geteilt wird.

Wenn Sie sich die schematische Darstellung ansehen, sehen Sie, dass sich tatsächlich zwei Spannungsteiler in der Schaltung befinden. Die erste ist die Kombination der Widerstände R1 und R2, die die Vorspannung an die Basis des Transistors liefern. Die zweite ist die Kombination der Widerstände R3 und R4, die die Spannung für den Ausgang liefern.

Dieser zweite Spannungsteiler ist ein variabler Spannungsteiler: Das Verhältnis der Widerstände ändert sich aufgrund der Biasspannung, dh die Spannung am Kollektor ändert sich ebenfalls. Die Verstärkung tritt auf, weil sehr kleine Variationen in einem Eingangssignal in viel größeren Variationen in dem Ausgangssignal reflektiert werden.

Schauen wir uns diese Schaltung genauer an:

• Der Eingang kommt auf der linken Seite der Schaltung in Form eines Signals an, das üblicherweise sowohl eine DC- als auch eine AC-Komponente hat. Mit anderen Worten schwankt die Spannung, wird aber niemals negativ.

• Eine Seite des Eingangs ist mit Masse verbunden, an die auch der negative Anschluss der Batterie angeschlossen ist. Der Emitter des Transistors ist ebenso wie eine Seite des Ausgangs mit Masse verbunden (über einen Widerstand).

• Der Zweck von C1 ist es, die Gleichstromkomponente des Eingangssignals zu blockieren. Nur reiner Wechselstrom gelangt an dem Kondensator vorbei. Ohne diesen Kondensator würde irgendeine Gleichspannung in dem Eingangssignal zu der an den Transistor angelegten Vorspannung addiert, was die Fähigkeit des Transistors verderben könnte, den Wechselstromteil des Eingangssignals zuverlässig zu verstärken.

• R1 und R2 bilden einen Spannungsteiler, der bestimmt, wie viel Gleichspannung an die Transistorbasis angelegt wird. Der Wechselstromanteil des Signals, der an C1 vorbeigeht, wird mit dieser Gleichspannung kombiniert, was bewirkt, dass sich der Basisstrom des Transistors mit der Spannung ändert.

• R3, R4 und der veränderliche Widerstand der Kollektor-Emitter-Schaltung bilden einen Spannungsteiler auf der Ausgangsseite des Verstärkers. Die Verstärkung tritt auf, weil die volle Stromversorgungsspannung über die Ausgangsschaltung angelegt wird. Der veränderliche Widerstand der Kollektor-Emitter-Strecke reflektiert das kleine AC-Eingangssignal an dem viel größeren Ausgangssignal.

• C2 sperrt die DC-Komponente des Ausgangssignals, so dass nur reines AC an die nächste Stufe der Verstärkerschaltung weitergeleitet wird.

Der Trick beim Entwurf von Transistorverstärkern besteht darin, die richtigen Werte für alle Widerstände und Kondensatoren auszuwählen. Die meisten Hobbyisten kommen mit veröffentlichten Schaltungen aus, die Sie in Bausätzen oder im Internet finden können. Aber wenn Sie wirklich wissen möchten, wie Sie diese Werte selbst berechnen können, finden Sie im Internet hervorragende Tutorials zu diesem Thema. Suchen Sie einfach nach Common Emitter und Sie werden finden, was Sie suchen.