BJT-versterkers

Bipolaire junctie transistors (BJT's) zijn cruciale componenten in versterkercircuits en functioneren als spanningsgestuurde stroombronnen in hun actieve gebied. Dankzij deze eigenschap kunnen ze de collectorstroom efficiënt regelen door variaties in de basis-emitterspanning. In wezen versterken BJT's het vermogen vanwege hun vermogen om een ​​zwak ingangssignaal te ontvangen en een veel sterker signaal uit te voeren.

In BJT-versterkerconfiguraties, vooral in common-emitter-opstellingen, strekt de rol van de transistor zich uit tot het omzetten van transconductantie in spanningsversterking. Deze conversie wordt bereikt door de uitgangsstroom door een weerstand te kanaliseren. De uitgangsspanning van de versterker wordt bepaald door de spanningsval over deze belastingsweerstand afgetrokken van de voedingsspanning. Bijgevolg produceert de versterker een omgekeerde uitgangsspanning, die in wezen de ingangsspanning is die is verschoven door de voedingsspanning. Deze inversie is een kenmerk van versterkers met gemeenschappelijke emitter.

De spanningsoverdrachtskarakteristiek van een BJT-versterker met gemeenschappelijke emitter geeft een visuele weergave van hoe de uitgangscollectorspanning varieert als reactie op veranderingen in de ingangsbasisspanning. Met name de steile helling van de curve in het actieve gebied geeft aan waar maximale winst wordt bereikt. Dit gebied introduceert echter ook enige niet-lineariteit in de uitgangsspanning.

Een gelijkspanningsvoorspanning van de basis-emitter wordt ingesteld op het rustpunt (Q-punt) binnen het actieve gebied voor stabiele en lineaire versterking. Wanneer bovenop deze DC-voorspanning een klein, in de tijd variërend signaal wordt toegepast, werkt de BJT binnen een klein, bijna lineair segment van de karakteristieke curve. Dit resulteert in een versterking van de uitgangscollectorspanning. Een dergelijke configuratie is cruciaal voor het bereiken van de gewenste versterking met behoud van de integriteit van de golfvorm van het signaal.

BJT's zijn fundamentele bouwstenen voor verschillende elektronische toepassingen, met name bij het creëren van efficiënte en effectieve versterkercircuits die de signaalsterkte verbeteren zonder noemenswaardige vervorming.