యాంప్లిఫైయర్ ఒక ఎలక్ట్రానిక్ సర్క్యూట్, ఇది వోల్టేజ్ లేదా ప్రస్తుత సిగ్నల్‌ను విస్తరించడానికి ఉపయోగిస్తారు. ట్రాన్సిస్టర్ కోసం ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ లేదా కరెంట్ అవుతుంది మరియు అవుట్పుట్ ఆ ఇన్పుట్ సిగ్నల్ యొక్క విస్తరించిన రూపం అవుతుంది. యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ సాధారణంగా ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ట్రాన్సిస్టర్‌లతో రూపొందించబడింది, దీనిని ట్రాన్సిస్టర్ యాంప్లిఫైయర్ అంటారు. ట్రాన్సిస్టర్ (BJT, FET) యాంప్లిఫైయర్ వ్యవస్థలో ఒక ప్రధాన భాగం. ఈ వ్యాసంలో, మేము కామన్-కలెక్టర్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ గురించి చర్చిస్తాము.
ట్రాన్సిస్టర్ యాంప్లిఫైయర్లు మా రోజువారీ జీవిత అనువర్తనాల్లో ఆడియో యాంప్లిఫైయర్, రేడియో ఫ్రీక్వెన్సీ, ఆడియో ట్యూనర్స్, ఆప్టికల్ ఫైబర్ కమ్యూనికేషన్ , మొదలైనవి.
కామన్ కలెక్టర్ / ఉద్గారిణి అనుచరుడు ట్రాన్సిస్టర్ యాంప్లిఫైయర్ బేసిక్స్
మేము మా మునుపటి వ్యాసంలో చర్చించినట్లు, ఉన్నాయి మూడు ట్రాన్సిస్టర్ కాన్ఫిగరేషన్లు సిగ్నల్ యాంప్లిఫికేషన్ కోసం సాధారణంగా ఉపయోగిస్తారు, అనగా కామన్ బేస్ (CB), కామన్ కలెక్టర్ (CC) మరియు సాధారణ ఉద్గారిణి (CE).
మంచి ట్రాన్సిస్టర్ యాంప్లిఫైయర్లు తప్పనిసరిగా ఈ క్రింది పారామితులను అధిక లాభం, అధిక ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్, అధిక బ్యాండ్‌విడ్త్, అధిక స్లీవ్ రేటు, అధిక సరళత, అధిక సామర్థ్యం, అధిక స్థిరత్వం మొదలైనవి కలిగి ఉంటాయి.
కామన్ కలెక్టర్ ట్రాన్సిస్టర్ కాన్ఫిగరేషన్‌లో, ఇన్పుట్ మరియు అవుట్పుట్ సిగ్నల్స్ రెండింటికీ మేము కలెక్టర్ టెర్మినల్‌ను సాధారణం వలె ఉపయోగిస్తాము. ఈ ఆకృతీకరణను ఉద్గారిణి అనుచరుడు ఆకృతీకరణ అని కూడా పిలుస్తారు ఎందుకంటే ఉద్గారిణి వోల్టేజ్ బేస్ వోల్టేజ్‌ను అనుసరిస్తుంది. ఉద్గారిణి అనుచరుడు ఆకృతీకరణ ఎక్కువగా వోల్టేజ్ బఫర్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది. ఈ కాన్ఫిగరేషన్లు అధిక ఇన్పుట్ ఇంపెడెన్స్ కారణంగా ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ అనువర్తనాలలో విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.
సాధారణ కలెక్టర్ యాంప్లిఫైయర్లు క్రింది సర్క్యూట్ కాన్ఫిగరేషన్లను కలిగి ఉన్నాయి.
- ఇన్పుట్ సిగ్నల్ బేస్ టెర్మినల్ వద్ద ట్రాన్సిస్టర్లోకి ప్రవేశిస్తుంది
- ఇన్పుట్ సిగ్నల్ ఉద్గారిణి టెర్మినల్ వద్ద ట్రాన్సిస్టర్ నుండి నిష్క్రమిస్తుంది
- కలెక్టర్ స్థిరమైన వోల్టేజ్‌తో అనుసంధానించబడి ఉంది, అనగా భూమి, కొన్నిసార్లు జోక్యం చేసుకునే రెసిస్టర్‌తో
సాధారణ కామన్-కలెక్టర్ యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ క్రింది చిత్రంలో చూపబడింది. కలెక్టర్ రెసిస్టర్ Rc చాలా అనువర్తనాలలో అనవసరం. ఆ క్రమంలో వర్క్ ట్రాన్సిస్టర్ యాంప్లిఫైయర్ , ఇది దాని కాన్ఫిగరేషన్ యొక్క క్రియాశీల ప్రాంతంలో ఉండాలి.
కామన్ కలెక్టర్ యాంప్లిఫైయర్ లేదా ఎమిటర్ ఫాలోయర్ సర్క్యూట్
దాని కోసం మేము ట్రాన్సిస్టర్కు బాహ్య సర్క్యూట్‌తో సెట్ చేయాల్సిన అవసరం ఉంది, రెసిస్టర్‌ల విలువలు Rc మరియు Rb, మరియు DC వోల్టేజ్ మూలాలు, Vcc మరియు Vbb, తదనుగుణంగా ఎంచుకున్నాయి.
సర్క్యూట్ క్విసెంట్ పరిస్థితులను లెక్కించిన తర్వాత మరియు BJT ఆపరేషన్ యొక్క ముందుకు-చురుకైన ప్రాంతంలో ఉందని నిర్ధారించబడిన తరువాత, ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క చిన్న-సిగ్నల్ మోడల్‌ను రూపొందించడానికి h- పారామితులను క్రింద లెక్కిస్తారు.
కామన్ కలెక్టర్ ట్రాన్సిస్టర్ యాంప్లిఫైయర్ లక్షణాలు
ఉద్గారిణి సర్క్యూట్‌తో సిరీస్‌లో ఉంచబడే సాధారణ కలెక్టర్ యాంప్లిఫైయర్‌లోని లోడ్ రెసిస్టర్ బేస్ కరెంట్ మరియు కలెక్టర్ ప్రవాహాలను రెండింటినీ పొందుతుంది.
ట్రాన్సిస్టర్ యొక్క ఉద్గారిణి బేస్ మరియు కలెక్టర్ ప్రవాహాల మొత్తం కనుక, బేస్ మరియు కలెక్టర్ ప్రవాహాలు ఎల్లప్పుడూ ఉద్గారిణి ప్రవాహాన్ని ఏర్పరుస్తాయి కాబట్టి, ఈ యాంప్లిఫైయర్ చాలా పెద్ద ప్రస్తుత లాభం కలిగి ఉంటుందని to హించడం సహేతుకమైనది.
కామన్-కలెక్టర్ యాంప్లిఫైయర్ చాలా పెద్ద ప్రస్తుత లాభం కలిగి ఉంది, ఇది ఇతర ట్రాన్సిస్టర్ యాంప్లిఫైయర్ కాన్ఫిగరేషన్ కంటే పెద్దది. క్రింద పేర్కొన్న విధంగా సిసి యాంప్లిఫైయర్ యొక్క లక్షణాలు.
| పరామితి | లక్షణాలు |
| వోల్టేజ్ లాభం | సున్నా |
| ప్రస్తుత లాభం | అధిక |
| శక్తి లాభం | మధ్యస్థం |
| ఇన్పుట్ లేదా అవుట్పుట్ దశ సంబంధం | జీరో డిగ్రీ |
| ఇన్పుట్ నిరోధకత | అధిక |
| అవుట్పుట్ నిరోధకత | తక్కువ |
చిన్న-సిగ్నల్ సర్క్యూట్ పనితీరును ఇప్పుడు లెక్కించవచ్చు. మొత్తం సర్క్యూట్ పనితీరు అనేది క్విసెంట్ మరియు స్మాల్-సిగ్నల్ పనితీరు. AC మోడల్ సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది.
కామన్ కలెక్టర్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క ఎసి మోడలింగ్
ప్రస్తుత లాభం
ప్రస్తుత లాభం ఇన్పుట్ కరెంట్కు లోడ్ కరెంట్ యొక్క నిష్పత్తిగా నిర్వచించబడింది.
Ai = il / ib = -ie / ib
H- పారామితి సర్క్యూట్ నుండి, ఉద్గారిణి మరియు మూల ప్రవాహాలు స్థిరమైన hfe + 1 ద్వారా ఆధారిత ప్రస్తుత మూలం ద్వారా సంబంధం కలిగి ఉన్నాయని నిర్ధారించవచ్చు. ప్రస్తుత లాభం BJT లక్షణాలపై మాత్రమే ఆధారపడి ఉంటుంది మరియు ఇతర సర్క్యూట్ మూలకం విలువలతో స్వతంత్రంగా ఉంటుంది. దీని విలువ ఇవ్వబడింది
Ai = hfe + 1
ఇన్పుట్ నిరోధకత
ఇన్పుట్ నిరోధకత ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది
ఈ ఫలితం ఉద్గారిణి నిరోధకంతో సాధారణ ఉద్గారిణి యాంప్లిఫైయర్‌కు సమానంగా ఉంటుంది. లోడ్ నిరోధకత యొక్క సాధారణ విలువలకు సాధారణ కలెక్టర్ యాంప్లిఫైయర్‌కు ఇన్పుట్ నిరోధకత పెద్దది.
వోల్టేజ్ లాభం
వోల్టేజ్ లాభం ఇన్పుట్ వోల్టేజ్కు అవుట్పుట్ వోల్టేజ్ యొక్క నిష్పత్తి. ఇన్పుట్ వోల్టేజ్ మళ్ళీ ట్రాన్సిస్టర్కు ఇన్పుట్ వద్ద వోల్టేజ్గా తీసుకుంటే, Vb.
అవ = వో / విబి
Av = (vo / il) (il / ib) (ib / vb)
ప్రతి పదాన్ని దాని సమాన వ్యక్తీకరణతో భర్తీ చేస్తుంది
అవ = (రీ) (ఐ) (1 / రి)
పై సమీకరణం ఐక్యత కంటే కొంత తక్కువ. వోల్టేజ్ లాభం యొక్క ఉజ్జాయింపు సమీకరణం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది
మొత్తం వోల్టేజ్ లాభం అని నిర్వచించవచ్చు
Avs = Vo / Vs
ఈ నిష్పత్తి నేరుగా వోల్టేజ్ లాభం Av నుండి పొందవచ్చు మరియు సోర్స్ రెసిస్టెన్స్ Rs మరియు యాంప్లిఫైయర్ ఇన్పుట్ రెసిస్టెన్స్ Ri మధ్య వోల్టేజ్ విభజన
తగిన సమీకరణాల ప్రత్యామ్నాయాల తరువాత, మొత్తం వోల్టేజ్ లాభం ద్వారా ఇవ్వబడుతుంది
Avs = 1- (hie + Rb) / (Ri + Rb)
అవుట్పుట్ నిరోధకత
అవుట్పుట్ నిరోధకత యాంప్లిఫైయర్ యొక్క అవుట్పుట్ వద్ద థెవెనిన్ రెసిస్టెన్స్గా నిర్వచించబడింది. సర్క్యూట్ క్రింద చూపబడింది, అవుట్పుట్ నిరోధకతను లెక్కించడానికి AC సమానమైన సర్క్యూట్.
కామన్ కలెక్టర్ యాంప్లిఫైయర్ అవుట్పుట్ రెసిస్టెన్స్ ఎసి ఈక్వివలెంట్ సర్క్యూట్
అవుట్పుట్ టెర్మినల్స్కు వోల్టేజ్ v వర్తింపజేస్తే, బేస్ కరెంట్ ఉన్నట్లు కనుగొనబడింది
ib = -v / (Rb + hie)
BJT లోకి ప్రవహించే మొత్తం కరెంట్ ఇవ్వబడింది
i = -ib-hfe.ib
అవుట్పుట్ నిరోధకత ఇలా లెక్కించబడుతుంది
Ro = v / i = (Rb + hie) / (hfe + 1)
సాధారణ కలెక్టర్ ట్రాన్సిస్టర్ యాంప్లిఫైయర్ కోసం అవుట్పుట్ నిరోధకత సాధారణంగా చిన్నది.
అప్లికేషన్స్
- ఈ యాంప్లిఫైయర్ ఇంపెడెన్స్ మ్యాచింగ్ సర్క్యూట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.
- ఇది స్విచ్చింగ్ సర్క్యూట్‌గా ఉపయోగించబడుతుంది.
- సమీప-ఐక్యత వోల్టేజ్ లాభంతో కలిపి అధిక ప్రస్తుత లాభం ఈ సర్క్యూట్‌ను గొప్ప వోల్టేజ్ బఫర్‌గా చేస్తుంది
- ఇది సర్క్యూట్ ఐసోలేషన్ కోసం కూడా ఉపయోగించబడుతుంది.
ఈ వ్యాసం సాధారణ ఉద్గారిణి యాంప్లిఫైయర్ సర్క్యూట్ మరియు దాని అనువర్తనాల పనిని చర్చిస్తుంది. పై సమాచారాన్ని చదవడం ద్వారా మీకు ఈ భావన గురించి ఒక ఆలోచన వచ్చింది.
ఇంకా, ఈ ఆర్టికల్‌కు సంబంధించి ఏదైనా ప్రశ్నలు లేదా మీరు అమలు చేయాలనుకుంటే ఇంజనీరింగ్ విద్యార్థుల కోసం ఎలక్ట్రికల్ మరియు ఎలక్ట్రానిక్స్ ప్రాజెక్టులు , దయచేసి దిగువ విభాగంలో వ్యాఖ్యానించడానికి సంకోచించకండి. ఇక్కడ మీ కోసం ప్రశ్న, సాధారణ కలెక్టర్ యాంప్లిఫైయర్ యొక్క వోల్టేజ్ లాభం ఏమిటి?
