الترانزستور ثنائى القطبية BJT كمكبر - دائرة المشع المشترك Common Emitter - الصفحة 2

F.Abdelaziz · 18-12-2012, 04:10 PM

مثال 1 :
الشكل التالى يبين انحياز بطريقة مقاومة القاعدة , أوجد :

تيار المجمع IC , والجهد بين المجمع والمشع VEC . إهمل الجهد الصغير بين القاعدة والمشع . مع العلم بأن =50 .
إذا تم تغيير RB بهذه الدائرة إلى 50kΩ , أوجد نقطة التشغيل الجديدة .

الحل :

مثال 2 :
الشكل يبين ترانزستور سيليكون بمعامل تكبير =100 يتم انحيازه عن طريق مقاومة القاعدة . إرسم خط الحمل للتيار المستمر وعين نقطة التشغيل .
الحل :

دائرة انحياز المشع Emitter Bias :

F.Abdelaziz · 18-12-2012, 04:29 PM

دائرة انحياز المشع Emitter Bias :
الشكل التالى يوضح دائرة انحياز المشع . هذه الدائرة تختلف عن دائرة انحياز القاعدة فى اعتبارين هامين . الأول , أنها تستخدم مصدرين منفصلين للجهد المستمر , أحدهما موجب (+Vcc) والآخر سالب (-VEE) . عادة , يكون المصدرين متساويين . على سبيل المثال , إذا كان VCC=+20V , عندئذ يكون VEE=-20V . الاعتبار لثانى , هو وجود مقاومة RE فى دائرة المشع .

تحليل دائرة انحياز المشع :
سوف نوجد قيم نقطة التشغيل ( أى التيار المستمر IC والجهد المستمر VCE ) لهذه الدائرة .

تيار المجمع IC :

بتطبيق قانون كيرشوف للجهد على الدائرة بأعلاه , نحصل على :

الجهد بيبن المجمع والمشع VCE :

الشكل التالى يبين الجهود المختلفة فى دائرة انحياز المشع بالنسبة للأرضى .

الطريقة الأخرى تطبيق قانون كيرشوف للجهد على جانب المجمع لدائرة انحياز المشع , نحصل على :

مثال :

F.Abdelaziz · 18-12-2012, 04:31 PM

مثال :
لدائرة انحياز المشع المبينة أدناه , إوجد IE , IC , VC , VCE علما بأن = 85 .

الحل :

الانحياز بمقاومة تغذية عكسية من المجمع :

F.Abdelaziz · 18-12-2012, 04:39 PM

الانحياز بمقاومة تغذية عكسية من المجمع :
فى هذه الطريقة يتم توصيل أحد نهايتى المقاومة RB بالقاعدة والنهاية الأخرى بالمجمع كما هو موضح بالشكل أدناه . هنا , التيار المطلوب لإشارة الصفر لا يتحدد بواسطة الجهد VCC ولكن بواسطة الجهد بين المجمع والقاعدة VCB . من الواضح أن VCB يعمل على انحياز وصلة القاعدة المشع فى الاتجاه الأمامى ومن ثم يمر تيار القاعدة خلال المقاومة RB . وهذا يسبب مرور تيار المجمع لإشارة الصفر بالدائرة .

تحليل الدائرة :
يمكن تعيين قيمة RB المطلوبة لإعطاء تيار المجمع IC لإشارة الصفر كما يلى :

مثال :

F.Abdelaziz · 18-12-2012, 04:41 PM

مثال :
الشكل التالى يبين ترانزستور سيليكون منحاز عن طريق مقاومة تغذية عكسية من المجمع . عين نقطة التشغيل ,مع العلم بأن = 100 .

الحل :

طريقة الانحياز بمقسم الجهد :

F.Abdelaziz · 18-12-2012, 05:19 PM

طريقة الانحياز بمقسم الجهد :
هذه الطريقة هى الطريقة الشائعة الاستخدام لتوفير الانحياز والاستقرار للترانزستور . فى هذه الطريقة , يتم توصيل مقاومتين R1 و R2 عبر جهد المنبع VCC , كما هو مبين بالشكل أدناه , لتوفير الانحياز . مقاومة المشع RE توفر الاستقرار . المقاومتين R1 و R2 يشكلان "مقسم جهد" . هبوط الجهد عبر R2 يعمل على انحياز القاعدة فى الاتجاه الأمامى وهو ما يسبب تيار القاعدة ومن ثم يمر تيار بالمجمع فى حالة إشارة الصفر .

تحليل الدائرة :
نفترض أن التيار المار خلال المقاومة R1 هو I1 . نظرا لأن تيار القاعدة IB صغير جدا , لذلك , يمكن أن نفترض وبدقة مقبولة أن التيار المار بالمقاومة R2 هو أيضا I1 .

من الواضح من النتيجة السابقة أن IC لا يعتمد كليا على . على الرغم من أن IC تعتمد على VBE ولكن عمليا V2>>VBE لدرجة أن IC عمليا لا يعتمد على VBE . وهكذا فإن IC فى هذه الدائرة لا يعتمد فى الغالب على بارامترات الترانزستور ومن ثم يتم ضمان استقرار جيد . ولهذا السبب فإن انحياز مقسم الجهد هو الطريقة العامة لتوفير انحياز الترانزستور .

مثال :

F.Abdelaziz · 18-12-2012, 05:21 PM

مثال :
الشكل التالى يبين طريقة الانحياز بمقسم الجهد . إرسم خط الحمل للتيار المستمر وعين نقطة التشغيل على فرض أن الترانزستور سيليكون .

الحل :

تصميم دوائر انحياز الترانزستور :

F.Abdelaziz · 18-12-2012, 05:28 PM

تصميم دوائر انحياز الترانزستور :
عمليا , يتم اتباع الخطوات التالية لتصميم دوائر انحياز واستقرار الترانزستور :
الخطوة 1 :
عمليا يتم أخذ RE=500 – 1000 Ω . كلما زادت قيمة RE كلما كان الاستقرار أفضل . مع ذلك , إذا كانت RE كبيرة جدا , يرتفع هبوط الجهد عبرها تاركا هبوط جهد منخفض عبر حمل المجمع . وبالتالى ينخفض الخرج . لذلك يجب الموائمة فى اختيار قيمة RE .
الخطوة 2 :
يتم اختيار تيار المجمع IC لإشارة الصفر تبعا لتأرجح الإشارة . مع ذلك , فإن فى المراحل الأولى لمعظم مكبرات الترانزستور , يكون تيار المجمع لإشارة الصفر بقيمة IC = 1 mA كافيا .
الخطوة 3 :
قيم المقاومات R1 و R2 أيضا يتم اختيارها بحيث يكون التيار I1 المار خلال المقاومة R1 و المقاومة R2 على الأقل عشر مرات تيار القاعدة أى I1 > 10 IB . تحقيق هذا الشرط يعطى استقرار جيد .
الخطوة 4 :
تيار المجمع لإشارة الصفر يجب أن يكون أكبر بقليل ( مثلا 20% ) من أقصى تيار مجمع يتأرجح نتيجة للإشارة . على سبيل المثال , إذا كان توقع التغير فى تيار المجمع هو 3mA نتيجة الإشارة , عندئذ يتم اختيار تيار المجمع لإشارة الصفر بحوالى 3.5mA . من المهم ملاحظة هذه النقطة . اختيار تيار المجمع لإشارة الصفر IC بأقل من هذه القيمة قد يؤدى إلى قطع جزء من النصف السالب لدورة الإشارة . ومن الناحية الأخرى , اختيار قيمة أعلى بكثير عن هذه القيمة ( مثلا 15 mA ) قد يؤدى إلى زيادة حرارة الترانزستور وفقد قدرة البطارية .
مثال :