Wie wird Wechselstrom (AC) in Bipolar Junction Transistor (BJT) verwendet, ohne seinen Betrieb zu beeinträchtigen?

Der Schlüssel ist, dass Sie die DC-Vorspannung nicht durch ein AC-Signal ersetzen , sondern das AC-Signal zur DC-Vorspannung hinzufügen . Die BJT-Verstärkerschaltungen, die Sie untersuchen, führen diese Summe zwischen den beiden Komponenten durch, und der BJT arbeitet im vorwärtsaktiven Bereich, solange das Wechselstromsignal ausreichend klein ist.

Um diesen Punkt besser zu verstehen, werfen wir einen Blick auf den unten gezeigten Common-Emitter-Verstärker mit Self-Bias-Schaltung:

Die Widerstände$R_1$,$R_2$Und$R_\mathrm{E}$Definieren Sie den DC-Arbeitspunkt und die Basis des BJT Q wird auf einem bestimmten Potential liegen$V_\mathrm{B}$(Ich werde die in der Elektronik übliche Konvention verwenden, dass Großbuchstaben Vorspannungsgrößen bezeichnen, während Kleinbuchstaben variable Größen bezeichnen).

Angenommen, die Eingangsspannung$v_\mathrm{i}$ist zunächst Null. Der Kondensator$C_1$Der Wert wird dann berechnet$V_\mathrm{B}$. Wenn wir davon ausgehen$C_1$ausreichend groß ist, damit sich seine Spannung nicht ändert, wenn$v_\mathrm{i}\neq 0$, haben wir dann nach dem Kirchhoffschen Spannungsgesetz an der Eingangsmasche$v_\mathrm{B} = V_\mathrm{B}+v_\mathrm{i}$. Das heißt, wenn ein Signal vorhanden ist, die momentane Basisspannung$v_\mathrm{B}$ist die Summe der DC-Vorspannung und des AC-Signals.

Wenn Sie die Amplitude des Eingangssignals erhöhen, tritt der BJT tatsächlich zuerst in den Sättigungsbereich und dann in den Durchbruchsbereich ein. Im Sättigungsbereich ist das Ausgangssignal stark verzerrt. Wenn der Basisstrom im Durchbruchbereich groß genug wird, stirbt der BJT an einem schrecklichen, wenn auch schnellen Tod.