Emitter dejenerasyonu, bipolar kavim transistör (BJT) amplifik olarak devre performansını ve güvenilirliğini önemli ölçüde artıran temel bir tekniktir.Kaynak ve yaygın sinyal kaynağı arasında küçük bir direnç ekleyerek, tasarımcılar daha iyi stabilite elde edebilir, bozulma ve daha öngörülebilir kazançlar sunar. Bu kapsamlı kılavuz teoriyi, matematiksel hesaplamaları, pratikleri ve transistör yükselteç devreleri içinde çok sayıda eklentiyi keşfeder.
Emitter Dejenerasyonu Nedir?
Bir yükselticide Emitter dejenerasyonu, bir taşıyıcının tüm veya bir parçasının a veya rf için atılmaması halinde tanımlanabilir. tipik bir ortak koruyucu yapılandırma yapılandırmada, DC önyargı için kullanılan yayıcıya genellikle AC kazancını arttırmak için atılır. ancak, bu kapasitör kaldırıldığında veya ek bir rakipsiz direndiğinde, devre dışı bırakılırsa, devreler devre dışı bırakılır.
“İdejenerasyonu” terimi, bu teknik uygulanan zaman meydana gelen gerilim kazançlarında azalmayı ifade eder.Bu başlangıçta bir dezavantaj gibi görünse de, ticaret-off, kazanımdaki diğer devre özelliklerine göre önemli gelişmeler getiriyor. Emitter dejenerasyonu istikrarlı yükseltici tasarımda önemli bir mülkdür, profesyonel analog devre tasarımında standart bir uygulama yapabilir.
Emitter Dejenerasyonunun Arkasındaki Teori
Olumsuz Geribilin Mechanism
Emitter dejenerasyon, transistöre karşı olumsuz geri bildirim biçimini tanıtmaktadır.Bir AC sinyali transistöre uygulanırsa, mevcut olmayan bir yayılma ile ilgili değişiklikler ortaya çıkmaktadır.
Bu olumsuz geri bildirimler mekanizması, bu kadar değerli olandır. Geri bildirimler, transistör parametreleri, sıcaklık değişiklikleri ve aksi takdirde öngörülemeyen devre davranışına neden olan diğer faktörler için otomatik olarak telafi edilir. Sonuç daha istikrarlı, lineer ve öngörülebilir bir yükselticidir.
Hassasiyet ve Transistor Parametreleri
Temel bir BJT yaygın yayıcı amplifikatör, bir transistörden diğerine geniş ölçüde değişebilir. Kazanan, her iki sıcaklık ve önyargı akımının güçlü bir fonksiyonudur, pratik uygulamalarda biraz öngörülemeyen bir parametre beta (LR) aynı üretim toplularından bile değişebilir.
Türlü dejenerasyon olmadan, ortak bir sürücü yükselteçinin gerilim kazanılması öncelikle transkondüktör tarafından belirlenir (gönetici) İç transistörlerin oranına daha fazla bağımlı hale gelir ve transkondüktör direnci doğrudan doğru orantılıdır.
Küçük-Signal Analiz
Küçük imzalı bir perspektiften yayılabilir, transistörün intrinsic yayter direncini göz önünde bulundurmamız gerekir (r))[D[Dönetici][Dönetici/I)[Dönetici/I][Dönetici/I)[Dönetici/I)[Dönetici/I))[Dönetici/I[Dönetici/I)[D)[D[Dönetici/I)))
Dış bir yayılmacı (R[DÜDÜ:0)E[DÜDÜT:1) atmadan eklendiğinde, yayıl devredeki toplam direniş[Dönetici:2)[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ
Emitter Dejenerasyon Parametrelerini Hesaplamak
Gerçeği Kazanır
Frekansın, yayil dejenerasyon ile ortak bir yükseltici kazanılması, birkaç eşdeğer formda ifade edilebilir.D[Dönetici:0)C)[Dönetici|D[D)[Dönetici[Dönder) ve R[Düzücüler dışsal yayılabilir.[Dönder)[Düzücüler, pdf)
Dış yayılmacı direnç, genellikle pratik tasarımlarda olduğu gibi, yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte bulunan ve yüksek çözünürlükte bulunan yüksek çözünürlükte bulunan ve yüksek çözünürlükte bulunan ve yüksek çözünürlükte bulunan (D) R[DDDD[D)[D)[D)[D)[D) .[D) ile ilgili olarak, bu işlemden elde edilen yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan ve elde edilen iki yüksek çözünürlükte bir şekilde belirlenecektir.
Transconductance yaklaşımı kullanarak, kazanç A) [8] olarak da ifade edilebilir.) = )[D[Döneticileri)[Döneticileri)[Dönlendirmek veya bilgisayar destekli analizleri yaparken özellikle kullanışlıdır.
Emitter Direnç Değerini Seçin
İntrat dejenerasyon için uygun değeri seçmek, birkaç rakip gereksinimi dengelemek için uygun bir değeri seçmek gerekir. Dirençli, yeterli istikrar sağlamak ve kontrol kazanmak için yeterince büyük olmalıdır, ancak DC önyargı noktasını tehlikeye atmak veya aşırı tedarik gerilimi gerektirir.
İstenen bir gerilim A)V) kazanır, yayıcı R)[D][D][/FONT][/FONT][/FONT) olarak hesaplanabilir.[D[D][/FONT=3][/FONT][/FONT=3][/FONT=3}[D][/FONT=3})
5-10'dan daha büyük bir kazanç elde ettiğinde R)E) o kadar küçük olabilir ki, V)[D[DÜDÜDÜye Olmayanlar[DÜyeler)[DÜye Olmayanlar[DÜye Olmayanlar İçindekiler[DÜye Olmayanlar İçindekiler)
Giriş Impedance Hesaplamaları
Türlü dejenerasyonun önemli yararlarının biri girişte artıştır. Temel giriş direnci (LR + +) zaman başlangıç devresinde toplam direniş denir. Bu, direnç yansıma kuralı olarak adlandırılır ve T küçük imzalı BJT modeli için geçerlidir.
Baza bakmaktaki giriş direnci R) olarak hesaplanabilir (base))[Düzücükler)[Dönetici:2|Dönetici[Döneticiler)[Döneticiler)[Döneticiler)[Döneticiler)[Döneticiler)[Döneticiler)[Döneticiler)[Döneticiler)[Düzüğünler)[ileri ile karşılaştırıldığında, bu, bu, yaklaşık R’ye kadar basitleşir.
Kombinasyon aşamasının toplam girişi de önyargılı direniciler için dikkate alınmalıdır. Etkili giriş engelleyici ve taban girişi direncinin paralel kombinasyonudur: R)|D]|D)[D)[D)[Dönetici/tr|Dönetici/tr|Dönetici/tr|Döneticiler)[Döneticiler.
Çıkış Impedance
Komplikeli dejenerasyon ile ortak bir sürücü yükselticisinin çıkışı öncelikle koleksiyoncu direnişçi tarafından belirlenir ve transistörün çıktı direnci için.En pratik uygulamalar için, çıktı engelleyici direnç ve herhangi bir dış yük direnişinin paralel kombinasyonu olarak tanımlanabilir.
İntrater dejenerasyonu önemli ölçüde giriş engelleyicisini geliştirirken, çıkış dürtüleri üzerindeki etkisi, ortak ajan konfigürasyonunda en az seviyededir. Çıktı dürtü nispeten yüksek kalır, bu nedenle ortak ajan aşamalarının sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık takip edilir.
Pratik Devre Uygulama Uygulama Uygulama Uygulama Uygulamalı
Temel Emitter Dejenerasyon Devre
Bazlı önyargı için bir gerilim bölmesi (R[Döntilmiş) ve R) ile bir koleksiyoncu (R[Dönetici[Döneticileri) ve bir koleksiyoncu (R[D) ile bağlantı kurmaları için kullanılan bir baskıya karşı çıkıyor.
Bu bölünmeci yaklaşım, tasarımcıların AC dejenerasyonu uygulama sırasında doğru DC önyargılarını sürdürmelerine olanak tanır.
Split Emitter Diyalog Tarafından Bypass Capacitor
Daha yüksek kazanç, yayil dejenerasyonun istikrarının faydalarını korumak için gerekli olduğunda, tasarımcılar genellikle bir ayrılıkçı konfigürasyonu kullanırlar.SW) ve C)
DC için, kapasitör açık ve etkili yayılmacı önyargı direnci R)E) + R) AC için yüksek kazanç sağlarken, tam yayılma direnci ile mükemmel DC istikrar sağlar.
İstenen DC işletim önyargısını korumak için küçük sinyal gerilimi geri yüklemenin bir yolu, bir geçiş cihazı kullanmaktır. küçük AC sinyali sadece R)[D)[Dönderlik direncinin bir kombinasyonu R
DC Bias Design Thinkations
Proper DC önyargı güvenilir yükselteç operasyonu için gereklidir. R[DDDD:0)[DÜDÜDÜ:2)[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜye Olmayanlar İçin Daha Az Hassasiyete Karşı Bu Önlemsellik, Frekansın Dejenere Geçerinin Kullanılmasının Temel Avantajlarından biridir.
Ortak bir tasarım yaklaşımı, tedarik geriliminin yaklaşık üç eşit porsiyona kadar tahsis edilmesidir: koleksiyoncu direnişte bir üçüncü, transistörde (VDDDD) yaklaşık 0.7 VV (Dönücük) üst üste 1 (Dönetici) ve 1 ) arasında bir üçüncü, yüksek sinyalli akış kapasitesi sağlar.
Bitirme Kılavuzu
Bir yayıcı-dedüklenen yükselteç için bileşenleri seçerken, birkaç pratik husus devreye girer. önyargı direniciler (R[D:0)0[Dönetici: 1 ) ve R).) taban akımı tarafından önemli ölçüde yüklenemez bir yük devretme için seçilir.
Coupling kapasitors, düşük işlem frekansına düşük bir şekilde teslim edilmesi için yeterince büyük olmalıdır.[Dışlama cihazı için kesme frekansı)c|D[FLT] = 1 / (2TYC).).R[FLT: 5))[FLT: 6|D|D|D|D|D|D|D|D|D|Dönetici|D|Dönetici|seçmiş)
Boşluk cihazları için, yüksek frekanslarda, yüksek frekanslı yükleyici direncinin bir kısmını sağlamak için değer seçilir.The jump cleor create a frequency-specific response, with the gain increases at higher frequency where the cleteror effective shorts out part of the spread.
Emitter Dejenerasyonunun Faydaları
Geliştirilmiş
Frekans kazancı neredeyse sadece direnç ve tahmin edilemez özellikleri oranına bağlıdır.(D)L) / R)[D[Dönetici ve tahmin edilemez özelliklerden ziyade, farklı transist dejenerasyona bağlı olarak kullanılabilir ve tekrarlanabilir performans elde edebilir.
Transistörlerin aynı partide bile, aynı partide değişen rakamlar elde etmelerine bakılmaksızın, şimdi pratik seviyelere kazanabileceğimizi programlayabiliriz. Bu kazanç, yükselticilerin normal bileşen varyasyonları bakılmaksızın özellikleri karşılaması gerektiği konusunda çok önemlidir.
Gelişen Linearity ve Azaltılmış Distortion
Devredeki bozulma ve istikrar özellikleri bu nedenle kazanılması pahasına geliştirilir.Intrater dejenerasyon tarafından getirilen negatif geri bildirimler transist dejenerasyon lineerizes the transist transfer karakteristik, the harmonic deme in the print.
Devre ile ilgili sorunlar küçük imzalı limit tarafından uygulanan düşük giriş dinamik aralığıdır; bu limit aşılırsa yüksek bir bozulma vardır ve transistör küçük imzalı model gibi davranmayı reddeder. Emitter dejenerasyonu, yükseltici aralığını genişletir, bu dalmadan önce daha büyük giriş sinyalleri ele alalım.
Geliştirilen lineerlik, özellikle düşük bozulma gerektiren uygulamalar için kullanılan yükselteçleri yapar, örneğin ses yükselteçleri, araçlama yükselteçleri ve yüksek sadakat sinyal işleme devreleri gibi. harmonik ve intermodülasyon bozulmasındaki azalma, genellikle 10 dB veya daha fazla dB tarafından yükseltilebilir.
Sıcaklık Stability
Sıcaklık varyasyonları transistör parametrelerini önemli ölçüde etkiler, özellikle de temel-emitter gerilimi ve mevcut kazanç sağlar. yayılmacı dejenerasyon olmadan, bu sıcaklık kaynaklı değişiklikler yükseltici kazanç ve önyargı noktasında önemli değişikliklere neden olabilir. Emitter dejenerasyonu bu sıcaklık etkileri için otomatik tazminat sağlar.
Sıcaklık arttıkça, temel ajan gerilimi azalır (yaklaşık 2 mV /°C), bu negatif geri bildirim eylemi, koleksiyoncunun sıcaklık varyasyonlarına karşı çalışmasını sağlar. Ancak, yayil dejenerasyonuyla, artan akım, baz-emitter geriliminin düşmesine karşı daha büyük bir gerilim azaltır.
Filtreleme ile sağlanan sıcaklık istikrarı özellikle de yükselticinin geniş bir sıcaklık aralığı üzerinde çalışması gerektiği veya güç dağılımının önemli bir öz ısıtmaya yol açtığı durumlarda önemlidir. Askeri, otomotiv ve endüstriyel uygulamalar genellikle güvenilir operasyon sağlamak için bu sıcaklık tazminatına güveniyor.
Artan Giriş Impedance
Bu durumdaki giriş direnci veya yükselticiliğimiz artık Beta (a.c.) zamanlar R)e) 90 * 500 ohm = 45000 gibi bir şey oldu ve önceki aşamanın yüklenmesi anlamına gelir.
Yüksek giriş, sürüş aşamasında yükleme etkilerini azaltır, daha iyi sinyal transferine izin verir ve kaynak yönlendirme etkileşimleri nedeniyle kayıp kazanmanızı önler. Bu özellikle birden fazla amplifikatör aşamasını veya sinyal kaynağının önemli çıktı dürtüleri olduğunda, örneğin, bzoelektrik sensörleri, yüksek hacimli mikrofonlar veya belirli transdüserlerin kaybını önler.
Giriş kesinti artışı, yayil dejenerasyon direncine göre, tasarımcılara istenen giriş engelleyici değerlerine ulaşmanın basit bir yolu veriyor. Bu esneklik, belirli sinyal kaynakları ile arayüze yükseltildiğinde değerlidir.
Band Wide Extension
İntrat direnci artırıldığı gibi, kazanç azalırken, bant genişliği artışları artarken, bu kazanç bant genişliği ticaret-off, belirli uygulamalar için yükseltici performansı optimize etmek için temel bir özelliktir.
Emitter dejenerasyon, ortak bakıcı yükselteçinin kazanılmasını azaltır, ancak yüksek frekanslı tepkiyi kısmen hızlandırarak, Cμ zamanını elde ederek ve kazanarak Cμ zaman sabitlenir.
Video yükselteçleri, RF yükselteçleri ve yüksek hızlı veri satın alma sistemleri gibi geniş bant yükselteç uygulamaları için, yayil dejenerasyon tarafından sağlanan bant genişliği uzatmaları önemli olabilir. Tasarımcılar, belirli uygulama gereksinimleri için en uygun dengeyi elde edebilir.
Beta Variations'a karşı Hassasiyetin Azaltılması
Mevcut kazanç (LR) bipolar transistörlerin, aynı üretim topluluğundan bile bireysel cihazlar arasında önemli ölçüde değişir. Ayrıca koleksiyoncu mevcut, sıcaklık ve yaşlanma ile değişir.In spreadter dejenerasyon olmadan, bu LR varyasyonları doğrudan yükseltici kazanç sağlar, devre performansı tahmin edilemez hale getirir.
Emitter dejenerasyon, yükselteçin büyük ölçüde α'dan bağımsız hale geldiğini gösteriyor, LR'nin makul derecede büyük (tipik olarak 50'den daha büyük) Bu LR-in bağımlılık elde edilir, çünkü kazanç öncelikle transistörlerin mevcut kazancından ziyade dış direnç oranıyla belirlenir.
Bu, LR varyasyonlarına duyarlılığı basitleştirir ve transistör seçimi veya eşleştirme ihtiyacını azaltır. Ayrıca yükseltici performans yaşla birlikte bile transistör parametrelerin sürüklendiği sürece uzun vadeli güvenilirlik geliştirir.
Tasarım Ticareti - Kaldırımlar ve Tahminler
Kazanmak için
İntrat dejenerasyonunun birincil dezavantajı, gerilim kazancındaki azalmadır.Bu ticaret-off genellikle istikrar ve lineerlik iyileştirmeleri için değerli olsa da, daha fazla kazanç aşamasının istenen genel bir sistem kazancı elde etmek için gerekli olabileceği anlamına gelir.Her aşamadan elde edilen en yüksek kazançların kısıtlayıcı bir faktör olabilir.
Bununla birlikte, kazanç azaltımı genellikle dikkatli tasarım yoluyla azaltılabilir. Kısmen atla bir bölünme kullanarak tasarımcılara kazanç ve istikrar arasında bir uzlaşma elde etmelerini sağlar. Ek olarak, yayil dejenerasyon tarafından sağlanan öngörülebilir kazanç genellikle daha verimli multi- aşama tasarımları için izin verir, her aşama kesin kazanç değerleri ile tasarlanabilir.
Güç Kaynağı Gerçeği Gereksinimleri
Emitter dejenerasyon, yüksek gerilimli dirençler boyunca gerilimin düşmesini sağlamak için güç tedarikinde ek gerilim başı oda gerektirir. Düşük gerilim uygulamalarında, bu, yayıcı karşı dirençli olan gerilimin azaltılmasını sağlar, potansiyel olarak maksimum çıktı sinyalini sınırlandırır.
Tasarımcılar, mevcut tedarik gerilimine karşı yayılabilir ve gerekli sinyal salımı için gerekli olan tüm üretim miktarını dikkatlice dengelemelidir.In bataryaya veya düşük gerilim uygulamaları, bu, pratik olarak uygulanabilir olan tüm jenerasyon miktarını sınırlayabilir. Alternatif teknikler, daha küçük dejenerasyonlar kullanarak veya farklı yükselteçleri kullanmak gibi, gerilime dayalı tasarımlarda gerekli olabilir.
Gürültü Tahminleri
Gürültü katkısı, düşük gecikmeli uygulamalarda, hassas araçlama veya RF ön uçları gibi, bu gürültü katkısı dikkatli bir şekilde düşünülmelidir.
Bir yayıcı-dedüklenen yükselteçin gürültü figürü genellikle, bir yükseltgen olmadan bir yükselticiden daha yüksektir, diğer hepsi eşit olabilir. Bununla birlikte, gelişmiş lineerlik ve azaltım, aslında birçok pratik durumda genel sinyal kalitesini artırabilir. Tasarımcılar, en iyi miktardaki yayil dejenerasyonu belirlemek için uygulama koşullarını değerlendirmelidirler.
Frekans Yanıtı Shaping
Bir ayrılıkçıyı bir bölmeli bir rakipli kullanırken, eğimli direncin frekansı daha karmaşık hale gelir.Saçlama kapasitesi, sadece başlangıç devresinde bulunan yüksek frekanslılar ile değişiklik gösterir.
Bu frekans bağımlı davranışı, yükselticinin frekansı yanıtını şekillendirmek için avantajlı olarak kullanılabilir.Sürücük değeri ve sınırsız yayılma direncine karşı atılması, tasarımcılar belirli frekans yanıt özellikleri ile yükseltilebilir.Bu teknik genellikle ses yükselteçleri ile yükseltilebilir ve RF yükselteçleri arasında dağıtım elde etmek için RF yükselteçleri tercih eder.
Emitter Dejenerasyonu Uygulamaları
Ampiifiers
Emitter dejenerasyonu, düşük bozulma ve istikrarlı kazançların önemli olduğu ses yükseltici tasarımlarında yaygın olarak kullanılır. Geliştirilen lineerlik doğrudan harmonik bozulma ile daha iyi ses kalitesine çevirir. Audio preamplifiers, ton control devreleri ve sürücü aşamaları genellikle yüksek sadakat performansı elde etmek için yayılabilir.
Çok aşamalı ses yükselteçleri, giriş aşamalarındaki yayil dejenerasyonu düşük gürültü ve bozulmayı öngörülebilir kazanç sağlarken daha fazla giriş engeli, gitar toplayıcıları, mikrofonlar veya diğer ses transdüserleri gibi yüksek hacimli kaynaklarla da faydalı olacaktır.
RF ve İletişim Devreleri
Common-emitter yükselteçleri radyo frekansı devrelerinde de kullanılır, örneğin bir anten tarafından alınan bayıl sinyalleri basitleştirmek için. RF uygulamalarında, yayil dejenerasyonu, gelişmiş giriş uygunsuzluğu dahil olmak üzere birkaç fayda sağlar ve genişletilmiş bant genişliğine karşı hassasiyet gösterir.
Türevli dejenerasyon tarafından sağlanan bant genişliği uzatma özellikle geniş bant RF yükselteçleri ve orta frekans (IF) yükselticiler için değerlidir. Teknik, stabiliteyi korumak ve osilasyonu önlemek için istenen frekans aralığına doğru yanıt verir.
Ölçme ve Değerlendirme
Alet yükselticileri yüksek stabilite, düşük sürüklenme ve öngörülebilir kazanç özellikleri gerektirir - tüm özellikler yayil dejenerasyon tarafından geliştirilmiştir. Sıcaklık ve transkript parametresi varyasyonları, yüksek çözünürlük uygulamaları için ideal olarak üretilen yükselteçler oluşturur.
Veri satın alma sistemleri, sensör arabirimleri ve test ekipmanları, yayılabilir yükseltilmiş yükselteçlerin stabil ve öngörülebilir performansı farklı çevresel koşullar üzerinde doğru sinyal işleme sağlar. Geliştirilen lineerity ayrıca yükseltici bozulmadan kaynaklanan ölçüm hataları azaltır.
Alternatifler
Operasyonel yükselteçlerin giriş aşamalarını oluşturan ve diğer birçok analog devreleri, yaygın olarak yayil dejenerasyonu kullanın.Diferansiyel bir çiftte, yayil dejenerasyon karşıtları ortak mod reddedilmesini sağlar, giriş engellenir ve lineerliği artırır.Bu gelişmeler yüksek performanslı diferansiyel amplifik elde etmek için kritiktir.
Eksiyonlarda yayil dejenerasyon kullanımı aynı zamanda diferansiyel çiftin iki tarafını dengelemeye yardımcı olur, dengeleme gerilimlerini azaltır ve eşleşenleri geliştirmek özellikle önemlidir.Bu, ayrı bileşenlerle tam olarak eşleşen devre uygulamaları için zordur.
Gelişmiş Teknikler ve Variations
Aktif Emitter Dejenerasyon
Pasaj dejenerasyon için pasif bir direnç kullanmak yerine, tasarımcılar mevcut kaynakları veya ek transistörleri kullanarak aktif dejenerasyon uygulayabilirler. Active dejenerasyon, DC gerilim başı oda olarak tüketmeksizin daha yüksek etkili bir direniş sağlayabilir, düşük gerilim uygulamaları için cazip hale getirebilir.
İntrater'daki mevcut bir kaynak, sabit bir DC akımını korumak için çok yüksek AC engel sunar. Bu, büyük bir direnç cezası olmadan önemli stabilite iyileştirmelere izin verir. Aktif dejenerasyon, mevcut kaynakların verimli bir şekilde uygulanabileceği entegre devre tasarımlarında yaygın olarak kullanılır.
Frekans-Dependent Dejenerasyon
Reaktif bileşenleri (kapıcılar veya indüktörler) seri veya yayıcı dejenerasyon dirençli ile paralel olarak, tasarımcılar frekans bağımlısı dejenerasyon oluşturabilirler. Bu teknik, frekans ile değişebilir, sofistike frekans yanıt şekillendirmesine olanak sağlar.
Örneğin, yayıcı dirençli ile paralel olarak, düşük frekanslarda ve yüksek frekanslarda daha düşük bir şekilde, yüksek frekanslı bir karakteristik yaratmak. Conversely, a inductor in serisi with the spreadter Dirençli increases dejenerasyonu yüksek frekanslarda, düşük frekanslı bir etki yaratmakta değerli.Bu teknikler kontrollerde ve frekans-selective yükselteçleri oluşturmakta değerlidir.
programlanabilir Dejenerasyon
Bazı uygulamalarda, doğrusal bölgede çalışan FET'ler gibi dijital olarak kontrol edilen güçlü sistemler veya değişken direnç unsurları kullanılarak gerçekleştirilebilir.
programlanabilir dejenerasyon, ayarlanabilir kazanç, bant genişliği veya lineerlik özellikleri için izin verir. Bu otomatik kazanç kontrolü (AGC) devreleri, uyarlanabilir eşitleştiriciler ve devre parametrelerinin sinyal koşullarını değiştirmek için yanıt olarak ayarlanması gerekir.
Sorun Giderme ve Ortak Sorunlar
Bypass Capacitor Başarısızlık
Bir hatanın bir hatanın bireysel aşamalarını vurup bir aşamadan gelen sinyalin ne beklediğinizden önemli ölçüde daha az olduğunu unutmayın, girişin büyüklüğüne - bazen açık devrelere giderler.
Elektrolimanyetik kapasitörler, yüksek kapasiteli değerleri nedeniyle uygulamaları atlamak için yaygın olarak kullanılır, özellikle zaman içinde başarısızlık eğilimindedirler, kapasitans kaybedebilirler veya yüksek eşdeğer seri direnç (ESR) Düzenli test ve kritik uygulamalardaki elektroliz kapasitörlerin değiştirilmesi bu başarısızlık modunu engelleyebilir.
Incorrect Direnç Değerleri
Yanlış yayılmacı değerleri kullanarak çeşitli sorunlara yol açabilir. Yetersiz kazanımdaki çok fazla dejenerasyon sonuçları ve performans özellikleriyle karşılaşmaya başarısız olma için yükselticiye neden olabilir. Çok az dejenerasyon yeterli stabilite ve lineer iyileştirmeler sağlamaz.
Sorunlama sorunları olduğunda, her zaman yayılmacı değerlerin tasarım hesaplamalarını eşleştirdiğini doğrulayın. Ayrıca, direnççiler aşırı ısıtma, nem absorpsiyon veya diğer çevresel faktörler nedeniyle değer değiştirmediğini kontrol edin. Karbon kompozisyonu dirençleri özellikle, zamanla önemli ölçüde sürüklenebilir.
Bias Point Instability
Miğle dejenerasyon önyargı istikrarı geliştirirken, uygunsuz uygulama hala önyargı noktası problemlerine yol açabilir. Yetersiz yayılma direnci yeterli stabilizasyon sağlayabilir, aşırı direnç, transistörin optimal bölge dışına veya hatta kesmesine neden olabilir.
Önlem sorunlarını görmezden geldiğinde, DC gerilimlerini temel olarak ölç, yayar ve koleksiyoncu. bunları tasarım değerlere kıyasla ve transistörün sinyal için uygun bir gerilim başıyla aktif bir bölgede çalıştığını doğrulayın.
Tasarım Örnek: Audio Preamplifier Stage
Aşağıdaki özelliklerle tek aşamalı bir ses önbellek tasarlayacağız:
- Tedarik gerilimi: 12 V
- Arzulu gerilim kazanır: 15 (yaklaşık 23.5 dB)
- Frekans cevabı: 20 Hz'ye 20 kHz
- Giriş engellendi: >10 kULL
- Transistor: 2N3904 (Huz 100-300)
[[0)Adım: İşletim Noktasını seçin[Dönem:0)
İyi lineerlik ve düşük gürültü için 1 mA koleksiyoncu bir mevcut seçin.12 V tedariki aşağıdaki gibi ayırın: 4 V, transistörde 4 V (V)CE), ve 4 V yayıcıya karşı iyi sinyal salaklığı sağlar.
[0]Adım 2: Rezisyon Değerleri Hesapladı ).
Kompatör direnici: R)C) = 4 V / 1 mA = 4 kULL (standart değeri 3.9 kULL)
15. A.D: R[D:0)[DÜDÜT:0)[Üye: 2)[Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/Üye/TÜRKİYE BÖLÜMÜye)
Ancak DC önyargı istikrarı için ek bir baskı direncine ihtiyacımız var. bölünmüş bir yapılandırma kullanın: R[D:0)E1) 270 = {{ (unbypassed) ve R = 3.6 kULLD (bypassed) DC önyargı için toplam 3.87 kULLT:0) kULLT:0 = ULLY[D:0) ve R[D[D[D)[D[D[D][/FONT)
[[0)Adım: Bifler Ağı
Emitter gerilimi: V)E) = 1 mA × 387 kULL ⁇ 3.9 V
Base gerilimi: V)B) = V).
Yaklaşık 10 kez temel akım çizmek için gerilim bölmek (μA × 10 = 100 μA):
R)2) = 4.6 V / 100 μA = 46 kULL (d 47 kULL)
R)1) = (12 V - 4.6 V) / 100 μA = 74 kULL ( 75 kULL)
[[Dönem:0)Adım: Capacitor Değerleri).
Giriş engellendi: R) ⁇ R|) ⁇ 15 kULLT:4[D)
20 Hz düşük frekanslı kesim için: C[DÜDÜ:0)) = 1 / (2: × 20 Hz × 15 kULL) ⁇ 0,53 μF ( 1 μF)
Çıktı kontraseptör (10 kULL yükü varsayar): C)) = 1 / (2:20 × 20 Hz × 10 kULL) ⁇ 0.8 μF ( 1 μF)
Bypass cleor: C[DÜT:0)E) = 1 / (2: × 20 Hz × 3.6 kULL) ⁇ 2.2 μF (kan için 10 μF)
Bu tasarım, yaklaşık 15, iyi giriş engeli ve ses grubu arasındaki düz frekans yanıt sağlar.Inster dejenerasyonu farklı transistörler ve sıcaklık varyasyonları ile tutarlı performans sağlar.
Diğer Stabilizasyon Teknikleri ile Karşılaştırma
Emitter dejenerasyonu, transistör yükselteçleri stabilize etmek ve lineerize etmek için kullanılan birkaç teknikten biridir. Alternatif yaklaşımlarla kıyaslanması, tasarımcıların uygulama için en uygun yöntemi seçmelerine yardımcı olur.
[FONT=0) Global Olumsuz Geri Bildirim: [Dönetici:0) Global Olumsuz Geri Bildirim:[Döneticileri) Bir çok aşamalı yükselticinin girişine geri dönmek, benzer istikrar ve lineer faydalar sağlayabilir. Ancak, küresel geri bildirimler, stabilite sorunlarını ortaya çıkarabilir ve osilasyonları önlemek için dikkatli bir tazminat isteyebilir.
[FONT:0)Constant Current Biasing:[Dönetici için mevcut bir kaynak kullanarak mükemmel DC istikrar sağlar ancak AC lineerliğini geliştirmek zorunda değildir. Emitter dejenerasyon hem DC hem de AC performans için bir araya gelebilir.
[FONT:0)Differential Pair Konsülasyonu:[Dönetici:0)Differential Pair Konsülasyonu:[Dönetici:0)Differential Pair Konsülasyonu:[Döneticileri mükemmel ortak mod reddedilmesi ve istikrar sağlar, ancak eşleştirilmiş transistörler ve daha karmaşık devreler gerektirir. Emitter dejenerasyonu performanslarını artırmak için diferansiyel çiftlere uygulanabilir.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Emitter dejenerasyon, kutuplu transistör yükselticilerin performans ve güvenilirliğini önemli ölçüde artıran analog devre tasarımında temel ve güçlü bir tekniktir.Intropassed spreade dirençli, tasarımcılar istikrarlı bir kazanç elde edebilir, daha iyi sıcaklık tazminatını azaltabilir.
birincil ticaret-off - dönüştürüldüklenen gerilim kazanır - genellikle sayısız fayda tarafından telafi edilenden daha fazlası. Kazanılabilir ve dış direnç oranlarına değişken transistör parametrelerinden ziyade, daha üretilebilir ve güvenilir hale getirir.
Frekanslı transist dejenerasyonun teorilerini, hesaplamaları ve pratik uygulamalarını anlamak, analog elektroniklerle çalışan herkes için önemlidir. ses yükselteçleri, RF devreleri, enstrümantasyon sistemleri veya bipolar transistörün içeren başka bir uygulama, profesyonel kaliteli performans elde etmek için kanıtlanmış bir yöntem sunar.
Modern devre tasarımı bu temel ilkelere güvenmek için devam ediyor, teknoloji ilerlemeleri olarak bile. Entegre devreler ve daha sofistike topolojiler ortaya çıktı, yayil dejenerasyonun temel konsepti ilgili ve yaygın olarak kullanılıyor. Mastering this teknik daha gelişmiş analog tasarım konseptlerini anlamak için sağlam bir temel sağlar ve sağlam, yüksek performanslı yükselteç devrelerin yaratılmasına olanak sağlar.
Transistör yükselteç tasarımı ve ilgili konularda daha fazla okuma için, kaynakları ESFLT:0)Analog Cihazları), [[Döneticileri) ve [[Dörtücüler[Dörtücüler[Döneticiler)[Döneticileri, tasarım rehberleri ve eğitim materyalleri, analog devre tasarım teknikleri üzerine sunar.