Rangkaian Amplifier Kolektor Umum dan Aplikasinya

Penguat adalah rangkaian elektronik yang digunakan untuk memperkuat sinyal tegangan atau arus. Input untuk transistor akan menjadi tegangan atau arus dan output akan menjadi bentuk yang diperkuat dari sinyal input itu. Sebuah rangkaian penguat umumnya dirancang dengan satu atau lebih transistor yang disebut penguat transistor. Transistor (BJT, FET) merupakan komponen utama dalam sistem penguat. Pada artikel ini, kita akan membahas rangkaian penguat common-collector.

Penguat Transistor paling sering digunakan dalam aplikasi kehidupan sehari-hari kita seperti penguat audio, Frekuensi Radio, tuner audio, Komunikasi serat optik , dll.

Dasar-dasar Penguat Transistor Common Collector / Emitter Follower

Seperti yang telah kita bahas di artikel sebelumnya, ada tiga konfigurasi transistor yang biasanya digunakan untuk penguatan sinyal yaitu common base (CB), common collector (CC) dan emitor umum (CE).

Amplifier transistor yang baik pada dasarnya memiliki parameter berikut gain tinggi, impedansi input tinggi, bandwidth tinggi, laju perubahan tegangan tinggi, linearitas tinggi, efisiensi tinggi, stabilitas tinggi, dll.

Dalam konfigurasi transistor Common Collector, kami menggunakan terminal collector sebagai umum untuk sinyal input dan output. Konfigurasi ini disebut juga konfigurasi pengikut emitor karena tegangan emitor mengikuti tegangan basis. Konfigurasi pengikut emitor sebagian besar digunakan sebagai penyangga tegangan. Konfigurasi ini banyak digunakan dalam aplikasi pencocokan impedansi karena impedans masukannya yang tinggi.

Penguat kolektor umum memiliki konfigurasi rangkaian berikut.

• Sinyal input memasuki transistor di terminal basis
• Sinyal input keluar dari transistor di terminal emitor
• Kolektor dihubungkan ke tegangan konstan, misalnya ground, terkadang dengan resistor pengintervensi

Rangkaian penguat common-collector sederhana ditunjukkan pada gambar di bawah ini. Resistor kolektor Rc tidak diperlukan dalam banyak aplikasi. Untuk kerja transistor sebagai penguat , itu harus berada di wilayah aktif konfigurasinya.

Sirkuit Common Collector Amplifier atau Emitter Follower

Untuk itu kita mengatur titik diam perlu diatur dengan sirkuit eksternal ke transistor, nilai resistor Rc dan Rb, dan sumber tegangan DC, Vcc dan Vbb, telah dipilih sesuai.

Setelah kondisi diam sirkuit telah dihitung dan telah ditentukan bahwa BJT berada di wilayah operasi aktif-maju, parameter-h dihitung di bawah ini untuk membentuk model sinyal kecil dari transistor.

Karakteristik Penguat Transistor Kolektor Umum

Resistor beban pada penguat common collector ditempatkan secara seri dengan rangkaian emitor menerima arus basis dan arus kolektor.

Karena emitor transistor adalah jumlah arus basis dan arus kolektor, karena arus basis dan arus kolektor selalu dijumlahkan untuk membentuk arus emitor, maka masuk akal untuk mengasumsikan bahwa penguat ini akan memiliki penguatan arus yang sangat besar.

Penguat common-collector memiliki penguatan arus yang cukup besar, lebih besar dari konfigurasi penguat transistor lainnya. Ciri-ciri penguat cc seperti yang disebutkan di bawah ini.

Performa sirkuit sinyal kecil sekarang dapat dihitung. Performa sirkuit total adalah jumlah performa sinyal diam dan sinyal kecil. Sirkuit model AC ditunjukkan di bawah ini.

Pemodelan AC Penguat Kolektor Umum

Keuntungan saat ini

Penguatan arus didefinisikan sebagai rasio arus beban ke arus input.

Ai = il / ib = -ie / ib

Dari rangkaian parameter-h, dapat ditentukan bahwa arus emitor dan basis dihubungkan melalui sumber arus dependen dengan konstanta hfe + 1. Penguatan arus hanya bergantung pada karakteristik BJT dan tidak tergantung pada nilai elemen rangkaian lainnya. Nilainya diberikan oleh

Ai = hfe + 1

Resistensi Input

Resistansi masukan diberikan oleh

Hasil ini identik dengan hasil untuk penguat common emitor dengan resistor emitor. Resistansi masukan ke penguat common collector besar untuk nilai khas dari resistansi beban Re.

Penguatan Tegangan

Gain tegangan adalah rasio tegangan output terhadap tegangan input. Jika tegangan input diambil lagi menjadi tegangan pada input transistor, Vb.

Av = Vo / Vb

Av = (vo / il) (il / ib) (ib / vb)

Mengganti setiap suku dengan ekspresi padanannya

Av = (Re) (Ai) (1 / Ri)

Persamaan di atas agak kurang dari satu. Persamaan perkiraan penguatan tegangan diberikan oleh

Keuntungan tegangan keseluruhan dapat didefinisikan sebagai

Avs = Vo / Vs

Rasio ini dapat langsung diturunkan dari penguatan tegangan Av, dan pembagian tegangan antara resistansi sumber Rs dan resistansi masukan penguat Ri

Setelah penggantian persamaan yang sesuai, penguatan tegangan keseluruhan diberikan oleh

Avs = 1- (hie + Rb) / (Ri + Rb)

Resistensi Output

Resistansi keluaran didefinisikan sebagai resistansi Thevenin pada keluaran penguat melihat kembali ke penguat. Rangkaian ditunjukkan di bawah ini, rangkaian ekivalen AC untuk menghitung resistansi keluaran.

Rangkaian Setara AC Penguat Kolektor Umum

Jika tegangan v diterapkan ke terminal keluaran, arus basis ditemukan

ib = -v / (Rb + hie)

Arus total yang mengalir ke BJT diberikan oleh

i = -ib-hfe.ib

resistansi keluaran dihitung sebagai

Ro = v / i = (Rb + hie) / (hfe + 1)

Resistansi keluaran untuk penguat transistor common collector biasanya kecil.

Aplikasi

• Penguat ini digunakan sebagai rangkaian pencocokan impedansi.
• Ini digunakan sebagai sirkuit switching.
• Gain arus tinggi dikombinasikan dengan penguatan tegangan hampir satu membuat rangkaian ini menjadi buffer tegangan yang bagus
• Ini juga digunakan untuk isolasi sirkuit.

Artikel ini membahas cara kerja rangkaian penguat common emitor dan aplikasinya. Dengan membaca informasi di atas, Anda mendapat gambaran tentang konsep ini.

Selanjutnya, ada pertanyaan tentang artikel ini atau jika Anda ingin menerapkan Proyek listrik dan elektronik untuk mahasiswa teknik , silakan berkomentar di bagian bawah. Inilah pertanyaan untuk Anda, apa gain tegangan penguat common collector?