Emisor-seguidor BJT: funcionamiento, circuitos de aplicación

En esta publicación aprendemos cómo usar una configuración de seguidor de emisor de transistor en circuitos electrónicos prácticos, estudiamos esto a través de algunos circuitos de aplicación de ejemplo diferentes. Un seguidor de emisor es una de las configuraciones de transistor estándar que también se conoce como configuración de transistor de colector común.

Primero intentemos entender qué es un emisor seguidor transisto ry por qué se llama circuito de transistor colector común.

¿Qué es un transistor seguidor de emisor?

En una configuración BJT, cuando el terminal emisor se utiliza como salida, la red se denomina emisor-seguidor. En esta configuración, el voltaje de salida es siempre un tono más bajo que la señal de la base de entrada debido a la caída inherente de la base al emisor.

En términos simples, en este tipo de circuito de transistor, el emisor parece estar siguiendo el voltaje base del transistor, de modo que la salida en el terminal del emisor siempre es igual al voltaje base menos la caída directa de la unión base-emisor.

Sabemos que normalmente cuando el emisor de un transistor (BJT) está conectado al riel de tierra o al riel de suministro cero, la base generalmente requiere alrededor de 0,6 V o 0,7 V para permitir la conmutación completa del dispositivo a través de su colector al emisor. Este modo operativo del transistor se denomina modo de emisor común, y el valor de 0,6 V se denomina valor de voltaje directo del BJT. En esta forma de configuración más popular, la carga siempre se encuentra conectada con el terminal colector del dispositivo.

Esto también significa que mientras el voltaje base del BJT sea 0.6V más alto que el voltaje del emisor, el dispositivo se polariza hacia adelante o se enciende en conducción, o se satura de manera óptima.

Ahora, en una configuración de transistor seguidor de emisor como se muestra a continuación, la carga está conectada en el lado del emisor del transistor, es decir, entre el emisor y el riel de tierra.

Cuando esto sucede, el emisor no puede adquirir un potencial de 0 V y el BJT no puede encenderse con un 0,6 V normal.
Suponga que se aplica 0.6V a su base, debido a la carga del emisor, el transistor apenas comienza a conducir, lo que no es suficiente para activar la carga.
A medida que el voltaje base aumenta de 0.6V a 1.2V, el emisor comienza a conducir y permite que 0.6V alcance su emisor, ahora suponga que el voltaje base aumenta aún más a 2V… .esto indica al emisor
voltaje para alcanzar alrededor de 1.6V.
En el escenario anterior, encontramos que el emisor del tramsistor está siempre 0,6 V por detrás del voltaje base y esto da la impresión de que el emisor sigue la base y, por lo tanto, el nombre.
Las características principales de una configuración de transistor seguidor de emisor se pueden estudiar como se explica a continuación:

1. El voltaje del emisor es siempre alrededor de 0,6 V más bajo que el voltaje base.
2. El voltaje del emisor se puede variar variando el voltaje base en consecuencia.
3. La corriente del emisor es equivalente a la corriente del colector. Esta
   hace que la configuración sea rica en corriente si el colector está directamente
   conectado con el carril de suministro (+).
4. La carga que se une entre el emisor y el suelo, la base
   se le atribuye una característica de alta impedancia, lo que significa que la base no
   vulnerable de conectarse al riel de tierra a través del emisor,
   no requiere una alta resistencia para protegerse, y normalmente es
   protegido de alta corriente.

Cómo funciona el circuito seguidor de emisor

La ganancia de voltaje en un circuito seguidor de emisor se aproxima a Av ≅ 1, lo cual es bastante bueno.

A diferencia de la respuesta de voltaje del colector, el voltaje del emisor está en fase con la señal de entrada base Vi. Lo que significa que tanto las señales de entrada como las de salida tienden a replicar sus niveles máximos positivos y negativos, simultáneamente.

Como se entendió anteriormente, la salida Vo parece estar 'siguiendo' los niveles de señales de entrada Vi, a través de una relación en fase, y esto representa su nombre seguidor de emisor.

La configuración de emisor-seguidor se utiliza principalmente para aplicaciones de adaptación de impedancia, debido a sus características de alta impedancia en la entrada y baja impedancia en la salida. Esto parece ser el opuesto directo del clásico configuración de polarización fija . El resultado del circuito es bastante similar al adquirido de un transformador, en el que la carga se adapta a la impedancia de la fuente para lograr los niveles más altos de transferencia de energía a través de la red.

re Circuito equivalente del seguidor del emisor

los re El circuito equivalente para el diagrama seguidor de emisor anterior se muestra a continuación:

Refiriéndose al circuito de re:

Día : La impedancia de entrada se puede calcular mediante la fórmula:

Asi que : La impedancia de salida se puede definir mejor evaluando primero la ecuación para la corriente Uno :

Ib = Vi / Zb

y posteriormente multiplicar por (β +1) para obtener Ie. Aquí está el resultado:

Es decir = (β +1) Ib = (β +1) Vi / Zb

La sustitución de Zb da:

Es decir = (β +1) Vi / βre + (β +1) RE

Es decir = Vi / [βre + (β +1)] + RE

ya que (β +1) es casi igual a B y βre / β +1 es casi igual a βre / B = re obtenemos:

Ahora, si construimos una red usando la ecuación derivada anterior, nos presenta la siguiente configuración:

Por lo tanto, la impedancia de salida se puede determinar configurando el voltaje de entrada Nosotros a cero y

Zo = RE || re

Ya que, RE es normalmente mucho más grande que re , la siguiente aproximación se tiene en cuenta principalmente:

Entonces eres

Esto nos da la expresión de la impedancia de salida de un circuito seguidor de emisor.

Cómo utilizar un transistor seguidor de emisor en un circuito (circuitos de aplicación)

Una configuración de seguidor de emisor le da la ventaja de obtener una salida que se vuelve controlable en la base del transistor.

Y, por lo tanto, esto se puede implementar en varias aplicaciones de circuitos que exigen un diseño personalizado controlado por voltaje.

Los siguientes circuitos de ejemplo muestran con qué frecuencia se puede usar un circuito seguidor de emisor en circuitos:

Fuente de alimentación variable simple:

La siguiente fuente de alimentación de alta variable simple explota la característica del seguidor del emisor e implementa con éxito una ordenada Fuente de alimentación variable de 100 V, 100 amperios que cualquier aficionado nuevo puede construir y utilizar rápidamente como una práctica unidad de fuente de alimentación de banco.

Diodo Zener ajustable:

Normalmente, un diodo Zener viene con un valor fijo que no se puede cambiar o alterar según la necesidad de una aplicación de circuito determinada.
El siguiente diagrama, que en realidad es un circuito de cargador de teléfono celular simple está diseñado usando una configuración de circuito seguidor de emisor. Aquí, simplemente cambiando el diodo zener base indicado con un potenciómetro de 10K, el diseño se puede transformar en un circuito de diodo zener ajustable efectivo, otro circuito de aplicación de seguidor de emisor genial.

Controlador de velocidad de motor simple

Conecte un motor cepillado a través del emisor / tierra y configure un potenciómetro con la base del transistor, y tendrá un 0 a rango máximo simple pero muy efectivo circuito controlador de velocidad del motor contigo. El diseño se puede ver a continuación:

Amplificador de potencia de alta fidelidad:

¿Incluso se preguntó cómo los amplificadores pueden replicar una muestra de música en una versión amplificada sin alterar la forma de onda o el contenido de la señal musical? Eso es posible debido a las muchas etapas de seguidor de emisor involucradas dentro de un circuito amplificador.

Aquí tienes un sencillo Circuito amplificador de 100 vatios donde los dispositivos de potencia de salida se pueden ver configurados en un diseño de seguidor de fuente que es un mosfet equivalente a un seguidor de emisor BJT.

Posiblemente pueda haber muchos más circuitos de aplicación de seguidor de emisor, acabo de nombrar los que eran fácilmente accesibles para mí desde este sitio web. Si tiene más información sobre esto, no dude en compartir sus valiosos comentarios.