Apabila anda ingin merancang litar transistor bipolar, anda perlu mengetahui bagaimana untuk memintasnya. Biasing menggunakan elektrik pada transistor dengan cara tertentu untuk menjadikan transistor melakukan seperti yang anda mahukan. Terdapat terutamanya lima kelas Amplifier - Kelas A, Kelas B, Kelas AB, Kelas C dan Kelas D. Dalam artikel ini kita akan memfokuskan pada bias transistor dalam konfigurasi pemancar umum untuk operasi penguat kelas A frekuensi audio linear, linear yang bermaksud isyarat output adalah sama dengan input tetapi dikuatkan.
Asas-asas
Agar transistor silikon biasa berfungsi dalam mod aktif (digunakan dalam kebanyakan litar penguat) asasnya mesti disambungkan ke voltan sekurang-kurangnya 0.7V (untuk peranti silikon) lebih tinggi daripada pemancar. Setelah menggunakan voltan ini transistor menyala dan arus pemungut mula mengalir, dengan penurunan 0.2V hingga 0.5V antara pemungut dan pemancar. Dalam mod aktif, arus pemungut kira-kira sama dengan arus asas dengan kenaikan arus (hfe, β) transistor.
Ib = Ic / hfe Ic = Ib * hfe
Proses ini diterbalikkan dalam transistor PNP, ia berhenti melakukan semasa menerapkan voltan tertentu ke dasarnya. Ketahui lebih lanjut mengenai Transistor NPN dan Transistor PNP di sini.
Memperbaiki Bias
Cara paling mudah untuk membendung BJT ditunjukkan pada gambar di bawah, R1 memberikan bias dasar dan output diambil antara R2 dan pengumpul melalui kapasitor penyekat DC, sementara input dimasukkan ke dasar melalui kapasitor penyekat DC. Konfigurasi ini hanya boleh digunakan dalam preamplifier sederhana dan tidak pernah mengeluarkan tahap output, terutama dengan pembesar suara dan bukannya R2.
Untuk bias transistor, kita perlu mengetahui voltan bekalan (Ucc), voltan pemancar asas (Ube, 0.7V untuk silikon, 0.3 untuk transistor germanium), arus asas yang diperlukan (Ib) atau arus pemungut (Ic) dan keuntungan semasa transistor (hfe, β).
R1 = (Ucc - Ube) / Ib R1 = (Ucc - Ube) / (Ic / hfe)
Nilai R2 untuk keuntungan dan distorsi optimum dapat dianggarkan dengan membahagikan voltan bekalan dengan arus pemungut. Keuntungan penguat dengan nilai R2 ini tinggi, di sekitar nilai kenaikan arus transistor (hfe, β). Setelah menambahkan beban ke output, seperti pembesar suara atau tahap penguatan seterusnya, voltan keluaran akan turun kerana R2 dan beban akan bertindak sebagai pembahagi voltan. Disarankan agar impedans beban atau impedans input pada tahap berikutnya sekurang-kurangnya 4 kali lebih besar daripada R2. Kapasitor gandingan harus memberikan impedans beban kurang dari 1/8 atau impedans input tahap berikut pada frekuensi operasi terendah.
Bias Pembahagi Voltan / Bias Diri
Gambar di bawah adalah konfigurasi biasing yang paling banyak digunakan, stabil suhu dan memberikan keuntungan dan lineariti yang sangat baik. Dalam RF amplifier R3 dapat diganti dengan RF choke. Sebagai tambahan kepada perintang asas tunggal (R1) dan perintang pengumpul (R3), kami mempunyai perintang asas tambahan (R2) dan perintang pemancar (R4). R1 dan R2 membentuk pembahagi voltan dan bersamaan dengan penurunan voltan pada R4 diatur ke voltan asas (Ub) litar. Pengiraannya lebih rumit, kerana terdapat lebih banyak komponen dan pemboleh ubah yang perlu dipertimbangkan.
Mula-mula kita mulakan dengan mengira nisbah perintang pembahagi voltan asas, yang ditentukan oleh formula yang ditunjukkan di bawah. Untuk memulakan pengiraan, kita perlu mengira nilai arus pemungut dan perintang R2 & R4. Resistor R4 dapat dikira jatuh 0.5V hingga 2V pada arus pemungut yang diinginkan dan R2 diatur menjadi 10 hingga 20 kali lebih besar daripada R4. Untuk preamplifier R4 biasanya berada dalam julat 1k-2k ohm.
R4 yang tidak dipisahkan menyebabkan maklum balas negatif, penurunan keuntungan sambil mengurangkan herotan dan meningkatkan lineariti. Memisahkannya dengan kapasitor meningkatkan keuntungan sehingga disarankan untuk menggunakan kapasitor nilai besar dengan perintang kecil secara bersiri.