Conexiunea baza comuna

Conexiunea baza comuna

Definitie

Aceasta configuratie este mai complexa decat celelalte doua, emitor comun si colector comun, si este mai putin folosita datorita caracteristicilor ciudate de functionare.

Denumirea de baza comuna vine de la faptul ca semnalul sursei de alimentare si sarcina au ca si punct comun baza tranzistorului.

Probabil ca cea mai ciudata caracteristica a acestui tip de configuratie consta in faptul ca sursa de semnal de intrare trebuie sa conduca intreg curentul de pe emitor al tranzistorului, dupa cum este indicat in prima figura prin sagetile ingrosate. Dupa cate stim, curentul emitorului este mai mare decat oricare alti curenti ai tranzistorului, fiind suma curentilor de baza si de colector. In celelalte doua configuratii, sursa de semnal era conectata la baza tranzistorului, curentul prin sursa fiind astfel cel mai mic posibil.

Factorul de amplificare in curent (factorul alfa)

Deoarece curentul de intrare este mai mare decat toti ceilalti curenti din circuit, inclusiv curentul de iesire, amplificarea in curent a acestui tip de amplificator este in realitatea mai mica decat 1. Cu alte cuvinte, acest amplificator atenueaza curentul, nu-l amplifica. In configuratiile emitor si colector comun, parametrul folosit pentru amplificarea in curent este β, dar in configuratie baza comuna, avem nevoie de un alt parametru de baza al tranzistorului: raportul dintre curentul colectorului si curentul emitorului, raport ce este tot timpul mai mic decat 1, si poarta numele de factorul alfa (α

Exemplu

Circuitul

Circuitul practic pe care il vom studia, este cel alaturat.

Variatia tensiunea iesire - tensiune intrare

Graficul variatiei tensiunii de iesire cu tensiune de intrare este cel alaturat.

Putem observa de pe grafic, ca tensiune de iesire creste de la 0 (tranzistor blocat) la 15,75 V (tranzistor saturat) pe cand tensiunea de intrare creste de la 0,6 V pana la doar 1,2 V. Mai precis, tensiunea de iesire nu incepe sa creasca decat dupa ce tensiunea de intrare a depasit valoarea de 0,7 V, iar nivelul de saturatie este atins pentru o tensiune de intrare de 1,12 V. Acest lucru reprezinta o amplificare in tensiune destul de mare, de 37,5. Putem observa de asemenea, ca tensiunea de iesire (masurata la bornele rezistorului de sarcina, R_sarcina) creste peste valoarea sursei de tensiune (15 V) la saturatie, datorita conectarii in serie a celor doua surse de putere.

Adaugarea unei surse de curent continuu

O noua analiza a circuitului, de data aceasta cu o sursa de semnal in curent alternativ legata in serie cu o sursa de polarizare de curent continuu, dezvaluie inca odata factorul mare de amplificare in tensiune.

Graficul tensiunilor de intrare si de iesire

Dupa cum se poate observa in figura alaturata, semnalul de intrare (rosu, marit de 10 ori pentru usurinta vizualizarii) este in faza cu cel de iesire (albastru), ceea ce inseamna ca amplificatorul baza comun este non-inversor.

Vizualizarea formelor de unda in intreg circuitul

Putem vizualiza formele de unda ale amplificatorului conectand mai multe osciloscoape, simultan, in punctele de interes.

Tranzistor PNP

Acelasi lucru este valabil si pentru un tranzistor PNP.

Factorului de amplificare in tensiune

Calcularea factorului de amplificare in tensiune pentru configuratie baza comuna este destul de dificila si presupune aproximari ale comportamentului tranzistorului ce sunt greu de masurat direct. Fata de celelalte configuratii, unde amplificarea era determinata fie de raportul dintre doi rezistori (emitor comun), fie avea o valoare fixa (colector comun), in cazul de fata aceasta valoare depinde in mare masura de valoarea tensiunii de polarizare in curent continuu a semnalului de intrare. Rezistenta interna a tranzistorului intre emitor si baza joaca un rol major in determinarea factorului de amplificare in tensiune, iar aceasta rezistenta variaza odata cu variatia curentului prin emitor.

Observatie

Prin urmare, un factor de amplificare in curent subunitar si un factor de amplificare in tensiune imprevizibil, fac ca aceasta configuratie sa ofere putine aplicatii practice.