اقرأ في هذا المقال
ما هي دائرة مضخم الترانزستور الباعث المشترك؟
يوفر تكوين مضخم الباعث المشترك زيادة في الجهد وهو أحد أكثر تكوينات الترانزستور استخدامًا لتصميم الدوائر الإلكترونية. تعد دائرة مضخم الترانزستور الباعث المشترك واحدة من الدوائر الأساسية للاستخدام في تصميم الدوائر الإلكترونية التي توفر العديد من المزايا، يتم استخدام دائرة الباعث المشترك في العديد من مجالات تصميم الدوائر الإلكترونية: كمكبر صوت، وكمفتاح أساسي للدوائر المنطقية، وكمكبر صوت تماثلي عام، وفي العديد من التطبيقات الأخرى.
شرح دائرة مضخم الترانزستور الباعث المشترك:
يوفر التكوين المشترك لدائرة الباعث كسب جهد مقترنًا بكسب تيار معتدل، بالإضافة إلى دخل متوسط ومقاومة ناتجة متوسطة. على هذا النحو، فإنّ تكوين الباعث المشترك هو عبارة عن دائرة دائرية جيدة للاستخدام في العديد من التطبيقات. وتجدر الإشارة أيضًا في هذه المرحلة إلى أنّ مضخم الترانزستور الباعث المشترك يعكس الإشارة عند الإدخال. لذلك إذا دخل شكل موجة صاعد إلى مدخلات مضخم الباعث المشترك، فسيؤدي ذلك إلى انخفاض جهد الخرج. بعبارة أخرى، لديها تغير طور (180) درجة عبر الدائرة.
اعتمادًا على تصميم الدائرة الإلكترونية الفعلي نفسه، لا يستخدم الباعث المشترك عددًا كبيرًا جدًا من المكونات الإلكترونية، وأحيانًا أقل من مقاومتين، على الرغم من أنّه إذا كان التحيز يحتاج إلى ضبط للدوائر التناظرية، فيمكن استخدام أربعة مقاومات وثلاثة مكثفات.
أساسيات مضخم الترانزستور الباعث المشترك:
من بين الأنواع الثلاثة لتكوين الترانزستور المستخدمة في تصميم الدوائر الإلكترونية، فإنّ الباعث المشترك هو الأكثر استخدامًا بسبب سماته الرئيسية. مضخم الباعث المشترك لديه الإشارة المطبقة على القاعدة ثمّ يتم أخذ الخرج من دائرة المجمع. ومع ذلك، كما يوحي اسم هذه الدائرة، فإنّ السمة الرئيسية هي أنّ دائرة الباعث مشتركة لكل من المدخلات والمخرجات.
إنّ تكوين الباعث المشترك قابل للتطبيق بشكل متساوٍ على كل من متغيرات الترانزستور (NPN) و(PNP). ومع ذلك، يتم استخدام مجموعة (NPN) بشكل أكثر شيوعًا بسبب انتشار ترانزستورات (NPN) بشكل أكثر انتشارًا.
خصائص مضخم الترانزستور الباعث المشترك:
عند اختيار تكوين الترانزستور لاستخدامه في تصميم الدائرة الإلكترونية، من الضروري مراعاة السمات المختلفة للأنواع الثلاثة: “الباعث المشترك” و”المجمع المشترك” و”القاعدة المشتركة” واختيار الأنسب. من هذه الخصائص، تكوين الباعث المشترك يوفر أداءً جيدًا من جميع النواحي. أحد العوامل الرئيسية هو أنّه يوفر مستوى جيد من كسب الجهد، وهي سمة مطلوبة في تصميم الدوائر الإلكترونية للعديد من التطبيقات. تحتاج الدائرة أيضًا مباشرة نسبيًا إلى عدد قليل من المكونات الإلكترونية، اعتمادًا على كيفية تلبية متطلبات تصميم الدوائر الإلكترونية.
مستويات ممانعة مضخم الباعث المشترك:
واحدة من السمات الرئيسية التي يجب مراعاتها عند إجراء أي تصميم للدائرة الإلكترونية هي مستويات الممانعة (impedance levels). عادةً ما تكون مقاومة الإدخال حوالي (1kΩ)، على الرغم من أنّ هذا يمكن أن يختلف بشكل كبير وفقًا لقيم وشروط الدائرة. تنتج مقاومة المدخلات المنخفضة من حقيقة أنّ الإدخال يتم تطبيقه عبر القاعدة والباعث حيث يوجد تقاطع منحاز للأمام.
كما يمكن أن تكون مقاومة الخرج عالية نسبيًا. مرة أخرى، يختلف هذا بشكل كبير بناءً على قيم المكونات الإلكترونية المختارة ومستويات التيار المسموح بها. قد تكون مقاومة الخرج تصل إلى (10kΩ) أو ربما أكثر. ومع ذلك، إذا سمح تدفق التيار بسحب مستويات تيار أعلى، فيمكن تقليل مقاومة الخرج بشكل كبير. يأتي مستوى المقاومة أو الممانعة من حقيقة أنّ المخرجات مأخوذة من المجمع حيث يوجد تقاطع منحاز عكسيًا.
كسب مضخم الترانزستور الباعث المشترك:
عامل مهم آخر يجب مراعاته في بداية تصميم الدائرة الإلكترونية هو مستوى الكسب الذي يمكن تحقيقه. هناك نوعان من الكسب يمكن تحديدهما: كسب التيار وكسب الجهد. يُشار إلى كسب التيار لدائرة مضخم الباعث المشترك بالرمز اليوناني (β). هذه هي نسبة تيار المجمع إلى تيار القاعدة. قد يُنظر إلى هذا على أنّه نسبة تيار الإخراج إلى تيار الإدخال. للحصول على رقم دقيق لكسب الإشارة، غالبًا ما يتم استخدام كسب التيار لتغييرات الإدخال الصغيرة في التيار. باستخدام هذا، يرتبط كسب التيار، والتغييرات في تيار الإدخال والإخراج بالطريقة التالية:
β=ΔIc/ΔIb
حيث:
β – التيار المكتسب.
ΔIc – التغيير في تيار المجمع.
ΔIb – التغيير في تيار القاعدة.
للنظر في كسب الجهد لدائرة مضخم الباعث المشترك، من الضروري النظر إلى المقاومة أو الممانعات للمدخلات والمخرجات:
β=ΔIc/ΔIb = (ΔVc/Rc)/(ΔVb/Rb)
Av = ΔVc/ΔVb
Av = βRc/Rb
علاقة طور المدخلات والمخرجات للباعث المشترك:
مضخم ترانزستور الباعث المشترك هو التكوين الوحيد الذي يعطي انعكاسًا، (180) درجة بين إشارات الإدخال والإخراج. يمكن رؤية سبب ذلك من حقيقة أنّه مع ارتفاع جهد الدخل، يزداد التيار خلال الدائرة الأساسية. وهذا بدوره يزيد من التيار لدائرة المجمع، أي أنّها تميل إلى تشغيل الترانزستور، ينتج عن هذا سقوط الجهد بين أطراف المجمع والباعث وبهذه الطريقة، أدت الزيادة في الجهد بين القاعدة والباعث إلى انخفاض الجهد بين طرفي المجمع والباعث، وبعبارة أخرى، تمّ قلب طور الإشارتين.
