Amplifikasyon devrelerinde triyot transistörlerin avantajları

Temel çalışma prensibi
Transistörler, transistörler olarak da bilinirler, esas olarak iki türe ayrılır: NPN ve PNP. Üç bölgeden oluşurlar: emitör (E), baz (B) ve kollektör (C). Bu üç bölge arasında farklı voltajlar uygulanarak, transistör sinyal yükseltme, anahtarlama ve salınım gibi işlevleri gerçekleştirebilir.

Basit yapı
NPN türü:iki N tipi yarı iletken ve bir P tipi yarı iletkenden oluşan, akımın emitörden kollektöre doğru aktığı devre.

PNP türü:iki P tipi yarı iletken ve bir N tipi yarı iletkenden oluşur, akım toplayıcıdan emitöre doğru akar.

çalışma şartı
Amplifikasyon durumu:Baz emitör bağlantısı ileri önyargılıdır ve kollektör baz bağlantısı ters önyargılıdır. Bu sırada, transistör amplifikasyon bölgesinde çalışır.

Doygunluk durumu:Hem baz-emiter bağlantısı hem de kollektör baz bağlantısı ileri yönde önyargılıdır ve transistör tamamen iletkendir.

Kesik durumu:Hem baz-emiter bağlantısı hem de kollektör baz bağlantısı ters yönde polarlanmıştır ve transistör tamamen kesilmiştir.

Amplifikatör devrelerindeki temel avantajlar
Transistörler, yükseltme devrelerinde çok sayıda önemli avantaja sahiptir ve bu da çeşitli elektronik cihazlarda yaygın olarak kullanılmalarına yol açmıştır.

Yüksek kazanç
Bir transistörün akım kazancı (değeri) genellikle yüksektir ve bu da önemli sinyal amplifikasyonu sağlayabilir. NPN ve PNP transistörlerin tipik beta değerleri 100 ile 300 arasındadır, bu da giriş akımındaki küçük değişikliklerin çıkışta önemli akım amplifikasyonu üretebileceği anlamına gelir.

Yüksek giriş empedansı ve düşük çıkış empedansı
Yüksek giriş empedansı ön uç devresinin yükü üzerindeki etkisini azaltırken, düşük çıkış empedansı arka uç devresini sürmek için faydalıdır. Bu özellik transistörü sinyal yükseltme ve eşleştirme devreleri için çok uygun hale getirir.

İyi doğrusallık
Amplifikasyon alanında çalışırken, transistörün çıkış karakteristik eğrisi doğrusala yakındır, bu da sinyalin orijinal dalga formunu korumaya ve bozulmayı azaltmaya yardımcı olur. Bu, özellikle yüksek doğruluklu ses amplifikatörlerinde ve hassas ölçüm cihazlarında sinyal işleme için önemlidir.

Geniş frekans tepkisi
Geniş bir frekans tepki aralığına sahiptir ve DC'den yüksek frekansa kadar çeşitli sinyalleri yükseltebilir. Modern yüksek frekanslı transistörler GHz frekans bandında bile çalışabilir ve bu da onları kablosuz iletişim ve RF devrelerinde yaygın olarak kullanılır hale getirir.

İyi stabilite
Kararlı çalışma özellikleri ve sıcaklık ve voltaj değişikliklerine iyi uyum. Uygun önyargı devreleri tasarlanarak, transistör amplifikasyon devrelerinin kararlılığı ve güvenilirliği daha da iyileştirilebilir.

Amplifikatör devrelerinin uygulama örnekleri
Pratik uygulamalarda çeşitli transistörlü yükseltme devreleri mevcuttur ve aşağıda bazı yaygın uygulama örnekleri verilmiştir:

Ortak emitörlü amplifikatör devresi
Ortak emitör amplifikatör devresi en yaygın transistör amplifikatör devrelerinden biridir. Giriş sinyali tabandan verilir, çıkış sinyali kollektörden alınır ve emitör topraklanır. Bu devrenin yüksek voltaj kazancı ve büyük giriş empedansı vardır, bu da onu genel sinyal amplifikasyonu için uygun hale getirir.

Ortak tabanlı amplifikatör devresi
Ortak tabanlı bir amplifikatör devresinde, giriş sinyali emitörden tanıtılır, çıkış sinyali kollektörden çıkarılır ve taban topraklanır. Bu devrenin düşük giriş empedansı ve yüksek çıkış empedansı, geniş bir frekans tepki aralığı vardır ve yüksek frekanslı sinyal amplifikasyonu için uygundur.

Toplu amplifikasyon devresi
Toplu amplifikatör devresi emitör takipçisi olarak da bilinir. Giriş sinyali tabandan tanıtılır, çıkış sinyali emitörden çıkarılır ve kollektör güç kaynağına bağlanır. Bu devrenin 1 voltaj kazancı, yüksek giriş empedansı ve düşük çıkış empedansı özellikleri vardır ve genellikle sinyal tamponlama ve empedans eşleştirme için kullanılır.

Diferansiyel amplifikasyon devresi
Diferansiyel amplifikasyon devresi, ortak gürültüyü bastırırken iki giriş sinyali arasındaki farkı yükseltebilen iki özdeş transistörden oluşur. Bu devrenin iyi ortak mod reddetme oranı ve yüksek giriş empedansı vardır ve operasyonel amplifikatörlerde ve yüksek hassasiyetli ölçüm devrelerinde yaygın olarak kullanılır.

Gelecekteki geliştirme yönü
Elektronik teknolojisinin sürekli ilerlemesiyle birlikte transistör amplifikasyon devreleri de sürekli olarak yenilenmekte ve gelişmektedir. Gelecekteki araştırma ve uygulama yönleri esas olarak aşağıdaki hususları içermektedir:

Yeni malzemeler ve yeni süreçler
Yarı iletken malzeme biliminin gelişmesiyle birlikte karbon nanotüpler ve grafen gibi yeni malzemelerin uygulanması transistörlerin performansını daha da artıracaktır. Yeni üretim süreci transistörün boyutunu daha küçük, daha hızlı ve güç tüketimini daha düşük hale getirecektir.

Entegrasyon ve minyatürleştirme
Modern elektronik cihazların boyut ve güç tüketimi için giderek daha yüksek gereksinimleri vardır. Entegre ve minyatür transistör amplifikasyon devreleri gömülü sistemlerde, giyilebilir cihazlarda ve mobil terminallerde yaygın olarak kullanılacaktır.

Yüksek frekans ve ultra yüksek frekans uygulamaları
5G ve milimetre dalga teknolojisinin gelişmesiyle birlikte yüksek frekanslı ve ultra yüksek frekanslı transistörlere olan talep artmaya devam edecektir. Yüksek frekanslı transistör yükseltme devreleri kablosuz iletişim, radar ve uydu iletişimi gibi alanlarda uygulanacaktır.

Düşük güç tüketimi ve yüksek verimlilik
Artan enerji kıtlığı bağlamında, düşük güç ve yüksek verimli transistör amplifikasyon devreleri bir araştırma odağı haline gelecektir. Devre tasarımı ve malzeme seçimini optimize ederek, güç tüketimi daha da azaltılabilir, verimlilik iyileştirilebilir ve yeşil elektronik teknolojisi elde edilebilir.

 

https://www.trrsemicon.com/transistor/small-signal-transistor/bav99-sot-23.html