08. Conexiunea bază-comună

Acasă » Electronică analogică » 04 - Tranzistorul

Definiţie

Această configuraţie este mai complexă decât celelalte două, emitor comun şi colector comun, şi este mai puţin folosită datorită caracteristicilor ciudate de funcţionare.

Denumirea de bază comună vine de la faptul că semnalul sursei de alimentare şi sarcina au ca şi punct comun baza tranzistorului.

Probabil că cea mai ciudată caracteristică a acestui tip de configuraţie constă în faptul că sursa de semnal de intrare trebuie să conducă întreg curentul de pe emitor al tranzistorului, după cum este indicat în prima figură prin săgeţile îngroşate. După câte ştim, curentul emitorului este mai mare decât oricare alţi curenţi ai tranzistorului, fiind suma curenţilor de bază şi de colector. În celelalte două configuraţii, sursa de semnal era conectată la baza tranzistorului, curentul prin sursă fiind astfel cel mai mic posibil.

Factorul de amplificare în curent (factorul alfa)

Deoarece curentul de intrare este mai mare decât toţi ceilalţi curenţi din circuit, inclusiv curentul de ieşire, amplificarea în curent a acestui tip de amplificator este în realitatea mai mică decât 1. Cu alte cuvinte, acest amplificator atenuează curentul, nu-l amplifică. În configuraţiile emitor şi colector comun, parametrul folosit pentru amplificarea în curent este β, dar în configuraţie bază comună, avem nevoie de un alt parametru de bază al tranzistorului: raportul dintre curentul colectorului şi curentul emitorului, raport ce este tot timpul mai mic decât 1, şi poartă numele de factorul alfa (α).

Exemplu

Circuitul

Circuitul practic pe care îl vom studia, este cel alăturat.

Variaţia tensiunea ieşire - tensiune intrare

Graficul variaţiei tensiunii de ieşire cu tensiune de intrare este cel alăturat.

Putem observa de pe grafic, că tensiune de ieşire creşte de la 0 (tranzistor blocat) la 15,75 V (tranzistor saturat) pe când tensiunea de intrare creşte de la 0,6 V până la doar 1,2 V. Mai precis, tensiunea de ieşire nu începe să crească decât după ce tensiunea de intrare a depăşit valoarea de 0,7 V, iar nivelul de saturaţie este atins pentru o tensiune de intrare de 1,12 V. Acest lucru reprezintă o amplificare în tensiune destul de mare, de 37,5. Putem observa de asemenea, că tensiunea de ieşire (măsurată la bornele rezistorului de sarcină, R_sarcină) creşte peste valoarea sursei de tensiune (15 V) la saturaţie, datorită conectării în serie a celor două surse de putere.

Adăugarea unei surse de curent continuu

O nouă analiză a circuitului, de data aceasta cu o sursă de semnal în curent alternativ legată în serie cu o sursă de polarizare de curent continuu, dezvăluie încă odată factorul mare de amplificare în tensiune.

Graficul tensiunilor de intrare şi de ieşire

După cum se poate observa în figura alăturată, semnalul de intrare (roşu, mărit de 10 ori pentru uşurinţa vizualizării) este în fază cu cel de ieşire (albastru), ceea ce înseamnă că amplificatorul bază comun este non-inversor.

Vizualizarea formelor de undă în întreg circuitul

Putem vizualiza formele de undă ale amplificatorului conectând mai multe osciloscoape, simultan, în punctele de interes.

Tranzistor PNP

Acelaşi lucru este valabil şi pentru un tranzistor PNP.

Factorului de amplificare în tensiune

Calcularea factorului de amplificare în tensiune pentru configuraţie bază comună este destul de dificilă şi presupune aproximări ale comportamentului tranzistorului ce sunt greu de măsurat direct. Faţă de celelalte configuraţii, unde amplificarea era determinată fie de raportul dintre doi rezistori (emitor comun), fie avea o valoare fixă (colector comun), în cazul de faţă această valoare depinde în mare măsură de valoarea tensiunii de polarizare în curent continuu a semnalului de intrare. Rezistenţa internă a tranzistorului între emitor şi bază joacă un rol major în determinarea factorului de amplificare în tensiune, iar această rezistenţă variază odată cu variaţia curentului prin emitor.

Observaţie

Prin urmare, un factor de amplificare în curent subunitar şi un factor de amplificare în tensiune imprevizibil, fac ca această configuraţie să ofere puţine aplicaţii practice.