Wenn Sie ein Ingenieurstudent oder Ingenieur sind, kennen Sie wahrscheinlich Transistoren und wissen, wie wichtig sie in der modernen Elektronik sind.
Aber haben Sie jemals innegehalten, um darüber nachzudenken, wie wichtig die Basisvorspannung für die Leistung dieser Geräte ist? Die Basisvorspannung ist die Gleichspannung, die an den Mehrheitsträgerkontakt eines Transistors angelegt wird.
Es ist wesentlich für die Steuerung des Stromflusses durch das Gerät.
Ohne die richtige Basisvorspannung kann ein Transistor nicht richtig funktionieren, was zu seltsamem Verhalten oder sogar zu einem Ausfall führen kann.
In diesem Blogbeitrag werde ich darüber sprechen, was Basisvorspannung ist und warum sie für die Funktionsweise von Transistoren so wichtig ist.
Egal, ob Sie ein erfahrener Ingenieur sind oder gerade erst auf dem Gebiet der Elektronik anfangen, Sie müssen die Basisvoreingenommenheit verstehen, um erfolgreich zu sein.
Lassen Sie uns also eintauchen und gemeinsam etwas über die faszinierende Welt des Base Bias lernen.
Basisvorspannung und ihre Funktion in Transistoren verstehen
Formale Definition:
Die Gleichspannung, die am Majoritätsträgerkontakt (Basis) eines Transistors anliegt.
Basis-Bias-Methode
Das Vorspannen eines Bipolartransistors (BJT) in einer Transistorschaltung ist einfach und mit Basisvorspannung einfach durchzuführen.
Diese Methode stellt sicher, dass die richtige Basisspannung VBB an die Basis gesendet wird, die dann den richtigen Basisstrom an den BJT sendet, damit er sich einschalten kann.
In einer "festen Basisvorspannungsschaltung" ist ein Basisvorspannungswiderstand RB zwischen die Basis und eine Basisbatterie VBB geschaltet.
Dadurch wird sichergestellt, dass der Basisstrom des Transistors für gegebene Werte von VCC gleich bleibt.
Methoden zum Erhalten des Nullsignal-Basisstroms
Es gibt mehrere Möglichkeiten, um den erforderlichen Nullsignal-Basisstrom IB zu erhalten, z. B. Vorspannung von Kollektor zu Basis, Vorspannung mit einem Kollektor-Rückkopplungswiderstand oder Vorspannung mit einem Spannungsteiler.
Wenn man sich den linearen Bereich dieser Schaltung ansieht, zeigt sich, dass DC einen direkten Einfluss darauf hat.
Indem wir das Kirchhoffsche Spannungsgesetz auf die Basisschaltung anwenden, können wir eine Gleichung erhalten, die die Beziehung zwischen IB und VBB zeigt.
Wenn Sie VBB und RB kennen, können Sie diese Gleichung verwenden, um IB herauszufinden.
Zweck des Bias-Widerstands
Ein Vorspannungswiderstand sorgt dafür, dass genügend Strom in die Basis fließt, sodass der BJT-Transistor weder überlastet noch ausgeschaltet wird.
Der Vorspannungswiderstand hält den Transistor auf einem bestimmten Arbeitspunkt oder DC-Offset.
Einige BJTs haben einen internen Vorspannungswiderstand, um die Anzahl der Teile in einem Design zu reduzieren, aber externe Vorspannungswiderstände werden benötigt, um BJTs ein- und auszuschalten.
Ein eingebauter Vorspannungstransistor (BRT) ist ein bipolarer Transistor, der sowohl einen Basiswiderstand als auch einen Basis-Emitter-Widerstand eingebaut hat.
Mit diesen in den Transistor eingebauten Widerständen reduzieren BRTs die Anzahl der benötigten externen Teile und erleichtern den Aufbau diskreter Schaltungen.
Transistorvorspannung
Beim Vorspannen von Transistoren wird dem Transistor eine Gleichspannung zugeführt, sodass der Emitter-Basis-Übergang in Vorwärtsrichtung und der Kollektor-Basis-Übergang in Rückwärtsrichtung vorgespannt ist.
Dadurch bleibt der Transistor in seinem aktiven Bereich, so dass er als Verstärker arbeiten kann.
Die richtige Verwendung von Koppel- und Überbrückungskondensatoren hilft dabei, zu verhindern, dass Vorspannungsströme in die Basis des Transistors hinein oder aus ihr heraus fließen.
Die Vorspannung eines Transistors lässt ihn sowohl analog als auch digital arbeiten.
Ohne Vorspannung können BJT-Verstärker nicht die richtige Menge an Leistung an die Lastanschlüsse senden.
Auswirkung der Vorspannung auf die Verstärkerleistung
Wie die Basis aufgebaut ist, beeinflusst, wie gut ein Transistorverstärker funktioniert.
„Class A Bias“ ist der Prozess, einen Verstärker so einzustellen, dass der Arbeitspunkt in der Mitte des geraden Teils der Kennlinie des Transistors liegt.
Klasse-A-Verstärker werden vorgespannt, indem eine Gleichspannung über den Basis-Emitter-Übergang des Transistors gelegt wird, sodass ihr Arbeitspunkt ohne Signal (Ruhe) auf einem linearen Teil des Verhaltens des Transistors liegt.
Der beste Wert für die Vorspannung eines Transistors ist das Zweifache der Spitzen-AC-Ausgangsspannung.
Wenn Sie die Vorspannung eines Transistors ändern, bewegt sich auch der Q-Punkt.
Revolutionieren Sie Ihre Elektronik: Nutzen Sie die Kraft der Basisvorspannung
Immer noch schwer zu verstehen? Lassen Sie mich die Sichtweise etwas ändern:
Haben Sie es satt, dass Ihre Transistoren ständig kaputt gehen, weil sie sich seltsam verhalten und nicht richtig funktionieren? Schauen Sie sich nur an, wie erstaunlich die Kraft der Basisverzerrung ist.
Ja, das Anlegen einer Gleichspannung an den Mehrheitsträgerkontakt Ihres Transistors kann den Unterschied zwischen einem reibungslosen, zuverlässigen Betrieb und einer feurigen Kernschmelze ausmachen.
Warum also nicht die Vorsicht aufgeben und in die wilde Welt der Basisvoreingenommenheit eintauchen?
Okay, das war nur ein Witz, der wie eine Fernsehwerbung aussehen sollte.
Kommen wir nun zurück zur Erklärung.
Faktoren, die die Basisverzerrung beeinflussen
Temperatureffekte auf die Basisvorspannung
Die Temperatur ändert die Basis-Emitter-Spannung (VBE) und den Kollektor-Basis-Sättigungs-Sättigungsstrom.
Dies ändert den Q-Punkt einer Basisvorspannungsschaltung (ICBO).
Wenn die Temperatur steigt, sinkt VBE mit einer Rate von 2,5 mV/, während ICBO steigt.
Dadurch steigt der Basisstrom IB an, was IC dazu zwingt, sich zu ändern, was den Q-Punkt der Schaltung verschiebt.
Um ein thermisches Durchgehen zu verhindern, müssen Schritte unternommen werden, um sicherzustellen, dass die Vorspannung gegenüber einer hFE-Ausbreitung stabil ist.
Die Basisvorspannung und die Kollektor-zu-Basis-Vorspannung werden weniger von Änderungen in VBE beeinflusst als die Vorspannung des Spannungsteilers.
Dies macht die Basisvorspannung und die Kollektor-zu-Basis-Vorspannung zu einer besseren Wahl für Schaltungen, die bei unterschiedlichen Temperaturen stabil sein müssen.
Wenn der Q-Punkt eines Bipolartransistors nahe der Mitte seines Betriebsbereichs liegt, wird er weniger von Temperaturänderungen beeinflusst.
Berechnung der Basiswiderstandsspannung
Das Ohmsche Gesetz und das Kirchhoffsche Spannungsgesetz werden verwendet, um herauszufinden, wie hoch die Spannung des Basiswiderstands in einer Schaltung mit fester Basisvorspannung ist.
Der einfachste Weg, einen Transistor vorzuspannen, ist mit einer Vorspannungsschaltung mit fester Basis.
In dieser Schaltung bleibt die Basisvorspannung gleich, während der Transistor arbeitet.
Um diese Schaltung einzurichten, verbinden Sie einen Basisvorspannungswiderstand zwischen der Basis und einer Basisbatterie VBB oder einer anderen Quelle konstanter Spannung.
Wenn wir einen =100-Transistor haben und einen Emitterstrom von 1mA erhalten möchten, können wir das Ohmsche Gesetz und das Kirchhoffsche Spannungsgesetz verwenden, um herauszufinden, wie groß der Basisvorspannungswiderstand sein muss.
Zuerst müssen wir herausfinden, was VBB ist.
Wir können schreiben: VCC = IB * RB + VBE unter Verwendung des Kirchhoffschen Spannungsgesetzes.
Da IB ungefähr gleich IE/ ist, wobei IE der Emitterstrom ist, die DC-Verstärkung des Transistors ist und VBE bei Siliziumtransistoren etwa 0,7 V beträgt, können wir schreiben: VBB = VCC - (IE/)*RB - 0,7 v.
RB = (VCC - VBB - 0,7 V)/(IE/) ist das, was Sie erhalten, wenn Sie nach RB auflösen.
Sie können auch Online-Rechner wie den Transistor Biasing Calculator von Omni Calculator verwenden.
Dieser Rechner funktioniert nur mit Bipolartransistoren (BJT) und bietet verschiedene Möglichkeiten zum Einstellen der Vorspannung, wie z. B. Feste Basisvorspannung, Kollektorrückkopplungsvorspannung, Emitterrückkopplungsvorspannung und Spannungsteilervorspannung.
Um diesen Rechner für die Festbasis-Vorspannungsmethode zu verwenden, können Sie bekannte Werte wie die Versorgungsspannung (VCC), den gewünschten Kollektorstrom (IC), die DC-Verstärkung () und die Sättigungsspannung (VCEsat) eingeben.
Der Rechner gibt Ihnen Ergebnisse wie Emitterstrom (IE), Kollektorwiderstand (RC), Emitterwiderstand (RE) und Basiswiderstand (RB).
Verfahren zum Bereitstellen einer Vorspannung für einen Transistor
Es gibt viele verschiedene Möglichkeiten, einem Transistor eine Vorspannung zu geben.
Darunter sind:
- Base Bias oder "Fixed Current Bias" ist keine sehr gute Methode, da Vorspannungen und Ströme nicht gleich bleiben, während der Transistor arbeitet.
- Basisvorspannung mit Emitterrückkopplung: Diese Methode hält den DC-Arbeitspunkt stabil, selbst wenn sich der Widerstand bei Temperaturänderungen ändert.
- Basisverzerrung mit Kollektor-Feedback: Der Name dieser Methode kommt von der Tatsache, dass es einen negativen Rückkopplungseffekt gibt, der sie stabiler macht als die Basisverzerrung allein, da RB auf Kollektor basiert.
- Kollektor-zu-Basis-Vorspannung: Bei dieser Methode wird eine Vorspannung zwischen den Kollektor und die Basis des Transistors gelegt.
Dieses Verfahren ergibt eine stabile Vorspannung und kann in Schaltungen verwendet werden, die Temperaturstabilität erfordern.
- Voltage Divider Bias: Bei diesem Verfahren wird die Basisspannung mit einem Spannungsteilernetzwerk aus zwei Widerständen eingestellt.
Fortgeschrittene Techniken für die Basisverzerrung
Die Basisvorspannung ist ein wichtiger Weg, um Bipolartransistoren dazu zu bringen, in ihrem linearen Bereich zu arbeiten, der für die Verstärkung benötigt wird.
Basisvorspannungsschaltungen reagieren jedoch empfindlich auf Änderungen der Temperatur und der Transistorparameter, was zu schwer vorhersehbaren Änderungen des Kollektorstroms führen kann.
Um die Basisverzerrung zu verbessern, haben sich die Leute andere Möglichkeiten einfallen lassen, um sie stabiler und vorhersehbarer zu machen.
In diesem Artikel sprechen wir über fortschrittliche Techniken für die Basisvorspannung, wie z. B. Emitterrückkopplungsvorspannung, Emittervorspannung, Spannungsteilervorspannung und gemeinsame Basisvorspannung zum Mischen und Multiplizieren von Signalen.
Emitter-Feedback-Bias
Emitter-Feedback-Bias ist eine Möglichkeit, einen Transistor einzurichten, der sowohl Emitter-Feedback als auch Basis-Kollektor-Feedback verwendet, um den Kollektorstrom stabil zu halten.
Bei diesem Verfahren wird der Basisvorspannungsschaltung ein Emitterwiderstand hinzugefügt.
Dies macht die Basisvorspannung vorhersehbarer, indem eine negative Rückkopplung erzeugt wird, die jede Änderung des Kollektorstroms aufhebt, die durch eine Änderung der Basisspannung verursacht wird.
Die Emitter-Feedback-Vorspannung ist besser als die Basis-Vorspannung, da sie die Basis-Vorspannung stabiler und weniger empfindlich gegenüber Änderungen der Temperatur und der Parameter des Transistors macht.
Diese Methode tut dies, indem sie eine negative Rückkopplung vom Emitterwiderstand verwendet, wodurch diese Änderungen weniger wahrnehmbar sind.
Emittervorspannung
Die Emittervorspannung ist auch bei Temperaturänderungen sehr stabil und verwendet sowohl eine positive als auch eine negative Versorgungsspannung.
Bei einem BJT-Transistor mit gemeinsamem Emitter ist der Emitter mit Masse verbunden, sodass die Eingangsspannung an der Basis in Bezug auf Masse (Emitter) und die Ausgangsspannung am Kollektor in Bezug auf Masse (Kollektor) gemessen wird ( Sender).
Die Emittervorspannung kann den Q-Punkt des aktiven Bereichs eines Verstärkers stabiler machen, indem sichergestellt wird, dass die Basis des Transistors immer korrekt vorgespannt ist.
Es ist besser als Basisvorspannung, weil es die Vorspannung stabil hält.
Spannungsteilervorspannung
Die Basisvorspannungsschaltung ist weniger stabil als die Spannungsteilervorspannungsschaltung.
Die von der Kollektorspannung unabhängige Basisspannung wird in dieser Schaltung durch ein Spannungsteilernetzwerk eingestellt.
Dadurch wirken sich Änderungen der Kollektorspannung und der Parameter des Transistors weniger auf den Arbeitspunkt aus.
Meistens ist die Ausgangsimpedanz eines Spannungsteilers viel höher als die einer Basisvorspannungsschaltung.
Dadurch wird der Spannungsteiler stabiler.
Basisvorspannung
Basis-Vorspannungsschaltungen sind einfacher herzustellen und haben weniger Teile als Spannungsteiler-Vorspannungsschaltungen, sind aber weniger stabil.
Die Basisvorspannung ist direkt mit der Kollektorspannung verknüpft.
Wenn sich die Kollektorspannung oder die Parameter des Transistors ändern, ändert sich auch die Basisvorspannung, wodurch die Schaltung instabil wird.
Gemeinsame Basisvorspannung für Signalmischung und -multiplikation
Um Signale in einer Basisschaltung zu mischen und zu multiplizieren, wird einem nichtlinearen Element wie einer Diode oder einem aktiven Gerät wie einem Transistor oder FET die richtige Vorspannung gegeben.
Dies geschieht, wenn zwei Signale durch ein nichtlineares Element gesendet werden.
Bei den Summen- und Differenzfrequenzen der ursprünglichen Signale werden zwei neue Signale auf neuen Frequenzen erzeugt.
Die Verwendung einer Emitter-Bias-Konfiguration mit einem Bypass-Kondensator ist eine Möglichkeit, eine Schaltung mit gemeinsamer Basis zum Mischen und Multiplizieren einzurichten.
Eine Spannungsteiler-Vorspannungskonfiguration mit einem Bypass-Kondensator ist eine andere Möglichkeit, dies zu tun.
Kurz gesagt, die Basisverzerrung wurde durch den Einsatz neuer Techniken stabiler und vorhersagbarer gemacht.
Selbst wenn sich Temperatur- und Transistorparameter ändern, halten Emitter-Feedback-Bias und Emitter-Bias die Vorspannung sehr stabil.
Die Basisvorspannung ist weniger stabil als die Vorspannung des Spannungsteilers, und die Basisvorspannung wird zum Mischen und Multiplizieren von Signalen verwendet.
Basis-Kollektor-Übergang und Basis-Emitter-Spannungsabfall
Bei einem Bipolartransistor ist der Übergang zwischen Basis und Kollektor immer in Sperrichtung vorgespannt.
Dies bedeutet, dass eine hohe Sperrvorspannung an den Übergang angelegt werden kann, bevor er durchbricht.
Die umgekehrte Vorspannung wirkt als Vorwärtsvorspannung für Minoritätsträger in der Basis und beschleunigt sie durch den Basis-Kollektor-Übergang und in den Kollektorbereich.
Wenn sowohl der Emitter-Basis- als auch der Kollektor-Basis-Übergang in Vorwärtsrichtung vorgespannt sind, fließt Strom vom Emitter zum Kollektor.
Dadurch kann der Transistor seine Arbeit erledigen.
In diesem als Sättigung bezeichneten Zustand sind beide Übergänge in Vorwärtsrichtung vorgespannt, und die Spannung zwischen Basis und Emitter beträgt mindestens 0,7 V für Siliziumtransistoren oder 0,3 V für Germaniumtransistoren.
Basis-Emitter-Übergangsvorspannung
Der Spannungsabfall in Vorwärtsrichtung über dem Basis-Emitter-Übergang wirkt sich auf die Funktionsweise eines Transistors aus, indem er die Barriere am Emitter-Basis-Übergang senkt.
Dadurch gelangen mehr Ladungsträger zum Kollektor und der Stromfluss vom Emitter zum Kollektor und durch den externen Stromkreis wird erhöht.
Damit ein Transistor als Verstärker arbeiten kann, muss jeder seiner Übergänge durch eine Spannung verändert werden, die von außerhalb des Transistors kommt.
Der erste PN-Übergang, der zwischen dem Emitter und der Basis liegt, ist in Vorwärtsrichtung vorgespannt.
Der zweite PN-Übergang, der zwischen der Basis und dem Kollektor liegt, ist in die entgegengesetzte Richtung vorgespannt.
Um einen Transistor einzuschalten, muss der Vorwärtsspannungsabfall von der Basis zum Emitter (VBE) größer als Null sein, normalerweise etwa 0,6 V.
Damit ein Transistor funktioniert, muss die Basis-Emitter-Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt sein.
Wenn VBE höher als 0,6 V ist, arbeiten Transistoren im aktiven Modus und verstärken Signale.
Wenn VBE weniger als 0,6 V beträgt, befinden sich die Transistoren andererseits in einem Zustand, der als "Abschaltmodus" bezeichnet wird, in dem kein Strom durch sie fließt.
Damit sich ein Transistor im umgekehrten aktiven Modus befindet, muss die Spannung am Emitter höher sein als die Spannung an der Basis, die wiederum höher sein muss als die Spannung am Kollektor.
Basis-Biasing-Techniken
Verschiedene Methoden zur Basisvorspannung, wie z. B. Emitter-Feedback-Vorspannung und Spannungsteiler-Vorspannung, können verwendet werden, um den Kollektorstrom zu stabilisieren und ihn leichter vorhersagbar zu machen.
Der Kollektorstrom wird mit Emitter-Rückkopplungsvorspannung stabil gehalten, indem sowohl Emitter- als auch Basis-Kollektor-Rückkopplung verwendet werden.
Wenn der Basisvorspannungsschaltung ein Emitterwiderstand hinzugefügt wird, werden die Auswirkungen von Temperaturänderungen und der Parameter des Transistors verringert.
Dies macht die Emitter-Feedback-Vorspannung stabiler als die Basis-Vorspannung allein.
Die Spannungsteilervorspannung verwendet ein Spannungsteilernetzwerk, um die Basisspannung einzustellen, die unabhängig von der Kollektorspannung ist und eine hohe Vorspannungsstabilität bietet.
Dieses Setup ist stabiler als das Basis-Biasing, da es kein zweites Netzteil verwendet, was zu Problemen führen kann.
Die Stromverstärkung e eines Transistors ist gleich dem Kollektorstrom dividiert durch den Basisstrom.
Dies bedeutet, dass ein kleiner Basisstrom einen viel größeren Kollektorstrom steuern kann, was die Grundlage dafür ist, wie ein Transistor funktioniert.
Damit ein Kollektorstrom fließt, müssen alle drei Teile des Transistors in Vorwärtsrichtung vorgespannt sein.
Dies bedeutet, dass ein Strom in die Basis getrieben werden muss, damit eine Leitung stattfindet.
Der Kollektorstrom eines Transistors steigt, wenn die Durchlassspannung steigt.
Begrenzungen der Basis-Kollektor-Spannung
Wie hoch die Basis-Kollektor-Spannung werden kann, bevor die Emittervorspannung aufhört zu arbeiten, hängt vom verwendeten Transistor und seinen Spezifikationen ab.
Meistens listet der Hersteller die maximale Basis-Kollektor-Spannung (Vbc) für einen Transistor auf.
Diese Bewertung kann zwischen einigen Volt und mehreren hundert Volt liegen.
Wenn die Spannung zwischen Basis und Kollektor die maximale Nennspannung überschreitet, kann der Transistor zusammenbrechen und möglicherweise endgültig beschädigt werden.
Aber die Emittervorspannung kann immer noch innerhalb des sicheren Betriebsbereichs des Transistors arbeiten, selbst wenn die Basis-Kollektor-Spannung höher als die maximale Nennspannung ist.
Berechnungen und Analysen der Basisverzerrung
Berechnung des Lastwiderstands in Basisvorspannung
In einer BJT-Basiswiderstands-Vorspannungsschaltung kann der Lastwiderstand mit der Formel RL = (V CC - V BE) / IE berechnet werden, wobei V CC die Spannung von der Stromversorgung und V BE die Spannung über dem Basis-Emitter ist Übergang, und IE ist der Emitterstrom.
Diese Formel hilft herauszufinden, wie viele Vorspannungswiderstände für einen bestimmten Emitterstrom benötigt werden.
Spannungsteiler-Bias-Konfiguration
Mit dem Satz von Thevenin können Sie die Vorspannungskonfiguration für einen Spannungsteiler finden.
Bei diesem Verfahren werden zwei Widerstände zwischen einer Stromquelle und Erde in Reihe geschaltet, und ein Widerstand wird mit der Basis des Transistors verbunden.
In diesem Aufbau ist der Lastwiderstand normalerweise der nächste Teil der Schaltung oder eine Stromquelle.
Die Vorwiderstände können mit der Formel R1 = (V CC - V BE) * R2 / V BE berechnet werden, wobei R1 der Widerstand zwischen der Basis und dem Spannungsteiler, R2 der andere Widerstand im Spannungsteiler und V BE ist ist die Spannung am Basis-Emitter-Übergang (normalerweise etwa 0,6–0,7 V für einen Siliziumtransistor).
Kollektor-Feedback-Bias-Konfiguration
Bei der Kollektor-Feedback-Bias-Konfiguration wird ein Emitterstrom eingestellt, indem ein Widerstand zwischen den Kollektor und die Basis eines Transistors gesetzt wird.
Auf diese Weise wird Feedback gegeben und der Bias-Punkt stabil gehalten.
Das Ohmsche Gesetz kann verwendet werden, um den Lastwiderstand zu ermitteln, und der Spannungsabfall am Kollektorwiderstand kann verwendet werden, um die Kollektorspannung zu ermitteln.
Denken Sie daran, dass es andere Möglichkeiten gibt, eine BJT-Schaltung vorzuspannen, und die Methode, die Sie wählen, hängt davon ab, was die Schaltung benötigt.
Kollektor-Feedback-Bias-Schaltung
Tipp: Aktivieren Sie die Untertitel-Schaltfläche, wenn Sie sie benötigen. Wählen Sie „automatische Übersetzung“ im Einstellungs-Button, wenn Sie mit der gesprochenen Sprache nicht vertraut sind. Möglicherweise müssen Sie zuerst auf die Sprache des Videos klicken, bevor Ihre bevorzugte Sprache für die Übersetzung verfügbar ist.
Anwendungsfälle
| Benutzt in: | Beschreibung: |
|---|---|
| Verstärker: | In Verstärkerschaltungen wird die Basisvorspannung verwendet, um den Q-Punkt einzustellen, der der Pegel ist, bei dem der Transistor arbeitet. Durch Ändern der Vorspannung können Ingenieure den Verstärkungsfaktor steuern und sicherstellen, dass das ausgegebene Signal im gewünschten Bereich bleibt. |
| Ein- und Ausschalten: | In Schaltkreisen, in denen Transistoren verwendet werden, um elektrische Signale ein- und auszuschalten, ist die Basisvorspannung ebenfalls sehr wichtig. In diesem Fall steuert die Vorspannung die zum Einschalten des Transistors erforderliche Schwellenspannung. Dadurch kann die Schaltung zwischen Ein- und Ausschalten umschalten. |
| Quelle der Kraft: | In Stromversorgungsschaltungen wird die Basisvorspannung verwendet, um sicherzustellen, dass die Ausgangsspannung stabil und im richtigen Bereich bleibt. Indem die Vorspannung auf einen bestimmten Wert eingestellt wird, können Ingenieure steuern, wie viel Strom durch das Gerät fließt, und verhindern, dass die Spannung ansteigt oder abfällt. |
| Oszillatoren: | In Oszillatorschaltungen wird die Basisvorspannung verwendet, um die Frequenz des Geräts auf dem richtigen Pegel zu halten. Ingenieure können sicherstellen, dass der Oszillator eine stabile Wellenform erzeugt, indem sie die Vorspannung ändern. |
| Sensorschaltungen: | In Sensorschaltungen, in denen Transistoren zum Erfassen von Spannungs- oder Stromänderungen verwendet werden, kann auch eine Basisvorspannung verwendet werden. Ingenieure können steuern, wie empfindlich und genau der Sensor ist, indem sie die Vorspannung auf einen bestimmten Wert einstellen. Dadurch kann der Sensor selbst kleine Änderungen des Eingangssignals erkennen. |
Abschluss
Am Ende ist die Basisvorspannung ein wichtiger Teil der Funktionsweise eines Transistors, der nicht ignoriert werden kann.
Die richtige Basisvorspannung ist wichtig für eine zuverlässige Leistung, da sie den Stromfluss steuert und das Gerät stabil hält.
Aber es ist auch wichtig, darüber nachzudenken, was Basisvorspannung für die Elektronik im Allgemeinen bedeutet.
Da unsere Welt immer abhängiger von Technologie wird, müssen wir sorgfältig darüber nachdenken, wie wir diese Geräte entwerfen und verwenden, um ihre Auswirkungen auf die Umwelt und unsere Gemeinschaften auf ein Minimum zu beschränken.
Indem wir die Ideen der Basisverzerrung in unseren Design- und Produktionsprozessen verwenden, können wir Elektronik herstellen, die nicht nur nützlich, sondern auch umweltfreundlich und gut für die Gesellschaft ist.
Als Ingenieure und Technologen ist es unsere Aufgabe, darüber nachzudenken, wie sich unsere Arbeit auf alle auswirkt, und grundlegende Vorurteile sind nur ein kleiner Teil davon.
Lassen Sie uns also weiter an die Grenzen des Möglichen gehen und dabei das große Ganze im Auge behalten.
Links und Referenzen
Transistorvorspannung und Ausgangsvorspannungen:
https://resources.pcb.cadence.com/blog/2020-transistor-biasing-and-output-bias-voltages
Bipolartransistor-Vorspannung:
https://en.wikipedia.org/wiki/Bipolar_transistor_biasing
Solid State Devices Vorlesung 18:
https://engineering.purdue.edu/~ee606/downloads/ECE606_f12_Lecture18.pdf
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