Chapter 5 DC Biasing For BJT - PSU
02/11/52Chapter 5DC Biasing for BJTBE : DC Biasing BJT1 of 43เนื้อหา : จุดทํางาน วงจรไบแอสคงตัว วงจรอิมิตเตอร ไบแอส วงจรไบแอสแบบแบ งแรงดัน วงจรไบแอสไฟฟ �ป �รานซิสเตอร สวิทช การวิเคราะห ทรานซิสเตอร แบบ PNPBE : DC Biasing BJT2 of 43
ป �าน IC และ VCE ที่เหมาะสม ให �ร ในการคํานวณหาค ��ซิสเตอร แบบไบโพล าร จะใช ข อกําหนดดังต อไปนี้ เป �ราะห VBE 0.7 VIC β IBIE (β 1)IB β IBBE : DC Biasing BJT3 of 43จุดทํางาน (OPERATING �ยกว า จุดสงบ (Quiescent Point, Q-point) โดยพิจารณาที่Collector เหมาะสมจะอยู ในActive �จะเป น จุด A,B, C หรือ DBE : DC Biasing BJT4 of 43
ายทรานซิสเตอร แบบอิมิตเตอร ร วมสัญญาณขนาดเล็ก มีหลายๆ แบบด บวงจรไบแอสคงตัว (Fixed-Bias Circuit)วงจรอิมิตเตอร ไบแอส (Emitter Bias Circuit)วงจรไบแอสแบบแบ งแรงดัน (Voltage-Divider Bias)วงจรไบแอสไฟฟ �ป อนกลับแรงดัน (DC Bias withVoltage Feedback)BE : DC Biasing BJT5 of 43วงจรไบแอสคงตัว (FIXED-BIAS ณ ac �การใช ตัวเก็บประจุ C1 และป �แส DC ออกทางด านเอาท พุตต วย C2BE : DC Biasing BJT6 of 43
อิมิตเตอร (Input Equation, Base-Emitter)จาก KVL �ิสเตอร VCC IBRB VBEเพราะฉะนั้นIB VCC - VBERBและVBE VB - VEเมื่อขา E ต อลงกราวด ทําให VE 0 ดังนั้นVBE VBBE : DC Biasing BJT7 of 43สมการเอาท พุตคอลเล็กเตอร และอิมติ เตอร (Output EquationCollector-Emitter)จากIC βIBKCL ที่เอาท พุตVCE VCC - ICRCและVCE VC - VEจาก VE 0 ดังนั้นVCEBE : DC Biasing BJT VC8 of 43
02/11/52ตัวอย างที่ 1จากวงจรในรูป ถ าทรานซิสเตอร มี β 50 จงคํานวณหา(a) IBQ และ ICQ(b) VCEQ(c) VB และ VC(d) VBCBE : DC Biasing BJT9 of 43วิธีทํา(a) จากIBQ (VCC-VBE)/RB (12V-0.7V)/240kΩ 47.08 uAจากICQ βIBq (50)(47.08uA) 2.35 mA(b) จากVCEQBE : DC Biasing BJT VCC - ICRC 12 - (2.35mA)(2.2kΩ) 6.83V10 of 43
02/11/52(c)VB VBE 0.7 VVC VCE 6.83 V(d)VBC VB - VC 0.7V-6.83V -6.31 VBE : DC Biasing BJT11 of นซิสเตอร (Transistor ตอร อิ่มตัวจะทําให แรงดัน VCE ศูนย (ในทางปฏิบัติ VCE จะมีค าเป นแรงดันต่ําๆ) ซึ่งทรานซิสเตอร จะ ON เต็มที่ ไม สามารถทําให ON มากกว านี้ได อีก เป นถาวะที่กระแส IC ไหลสูงสุดBE : DC Biasing BJT12 of 43
02/11/52เมื่อVCE 0 Vดังนั้นICmax VCC/RCBE : DC Biasing BJT13 of 43การวิเคราะห เส นโหลด (Load-Line Analysis)การวาดเส �นวแกน XVCE VCC เมื่อ IC 0BE : DC Biasing �น YIC VCC/RC เมื่อ VCE 014 of 43
02/11/52จุดตัดของเส นโหลดกับเส �รานซิสเตอร จะเป นจุดทํางานหรือ Q-point �ส � จะทําให จุดทํางาน Q-Point เปลี่ยนไป(a) �านเมื่อ IB เปลี่ยนBE : DC Biasing BJT(b) เมื่อ RC เปลี่ยน15 of งาน เมื่อ VCC เปลี่ยนBE : DC Biasing BJT16 of 43
รไปแอส (Bias Stabilization)เสถียรภาพ ��วดล อม โดยเฉพาะอย างยิ่งอุณหภูมิβ จะเพิ่มขึ้นได อย �ิเพิ่มแม �องตารางแสดง พารามิเตอร �านซิสเตอร �ภูมิต างVBETICO(oC)(nA)β(V)-650.2x10-3 200.85250.1500.6510020800.4831753.3x10120 0.30BE : DC Biasing BJT17 of �ูมิเปลี่ยน(a) �ูมิ 25oCBE : DC Biasing BJT(b) �ูมิ 100oC18 of 43
02/11/52วงจรอิมิตเตอร ไบแอสไบแอส (Emitter Bias Circuit)วงจรมี RE ทําหน าที่เป นการป อนกลับแบบลบ (Negative Feedback) ของวงจรทําให �งขึ้น ค า β ที่เปลี่ยนแปลงไม ส งผลต put Resistanceของวงจรจะมีค าสูงกว าวงจรที่ไม มี REBE : DC Biasing BJT19 of 43วงจรอินพุต (Input Circuit)จาก KVLVCC IBRB VBE IEREและIE (β 1)IBดังนั้นVCC IBRB VBE (β 1)IBREIB VCC-VBERB (β 1)REBE : DC Biasing BJT20 of 43
02/11/52วงจรเอาท พุต (Output Circuit)จาก KVLVCC IERE VCE ICRCเมื่อIE ICเพราะฉะนั้นVCE VCC - IC(RC RE)VE IEREBE : DC Biasing BJT21 of 43จากVCE VC - VEดังนั้นVC VCE VEVC VCC - ICRCจากVB VCC - IBRBดังนั้นVB VBE VEBE : DC Biasing BJT22 of 43
� (Bias ��มื่อ βเปลี่ยนBE : DC Biasing BJTThe Circuitwithout REwith REβIB (uA)50 47.08100 47.0850 47.08100 36.3IC(mA)2.354.712.353.63VCE(V)6.831.646.839.1123 of 43จากการที่สมการ ค า IB ไม ขึ้นกับ β ทําให แรงดัน VCE ไม เปลี่ยนไป เมื่อ βเปลี่ยนแปลงBE : DC Biasing BJT24 of 43
02/11/52สภาวะอิ่มตัว (Saturation �ร นํากระแส หรือ ON อย างเต็มที่ แรงดันคร อม VCE จะมีค าเป น 0 ทําให กระแสที่ไหลผ าน C-E มีค าเท ากับBE : DC Biasing BJT25 of 43การวิเคราะห เส นโหลด (Load-Line Analysis)การหาเส นโหลดจุดตัดแกน YIC VCCRC REจุดตัดแกน XVCE VCCBE : DC Biasing BJTเมื่อ VCE 0เมื่อ IC 026 of 43
02/11/52วงจรไบแอสแบบแบ งแรงดัน �ําให จุดทํางาน ถูกกระทบน อยมากเมื่อ β เปลี่ยน จัดเป นวงจรที่ไม ขึ้นกับ βBE : DC Biasing BJT27 of 43การวิเคราะห �ีแม นตรงใช Thevinin’s Theorem � านอินพุต ทําให ได IB และได IC และ VCERTh R1 R2VTh R2 VCC(R1 R2)BE : DC Biasing BJT28 of 43
02/11/52โดยใช KVLVTh IBRTh VBE IEREจาก IE (β 1)IBIB VTH-VBERTH-(β 1)REIC β IBและVCE VCC - IC(RC RE)BE : DC Biasing BJT29 of �βRE 10R2VB R2xVCCR1 R2และVE VB-VBERiเมื่อIE VE/REให IE IC ดังนั้นเมื่อ Ri βREจะใช การประมาณได ต อเมื่อIC VE/REและVCE VCC-IC(RC RE)BE : DC Biasing BJT30 of 43
02/11/52วงจรไบแอสไฟฟ �ป อนกลับแรงดัน(DC BIAS WITH VOLTAGE FEEDBACK)BE : DC Biasing BJT31 of 43การวิเคราะห วงจรอินพุตจาก KVLVCC I’CRC IBRB VBE IEREจาก IC βIBVCC βIBRC IBRB VBE βIBREหรือVCC VBE βIB(RC RE) IBRBดังนั้นIB VCC-VBERB β (RC RE)BE : DC Biasing BJT32 of 43
02/11/52การวิเคราะห วงจรเอาท พุตVCC IERE VCE I’CRCเมื่อ I’C IC และ IE ICVCC IC(RC RC) VCEและVCE VCC - IC(RC RC)BE : DC Biasing BJT33 of รภาพของวงจรให V’ VCC-VBEและR’ RC REจากIB VCC-VBERB β (RC RE)BE : DC Biasing BJTดังนั้นIB V’/(RB βR’)และจาก IC βIBIC βV’/(RB βR’)34 of 43
02/11/52ถ าβR' RBจะทําให RB βR' βR'จากIC βV’/(RB βR’)** เงื่อนไขจะเป นจริงก็ต อเมื่อβR' RBหรือβ (RE-RC) RBดังนั้นIC βV’/βR’ V'R'หรือIC VCC-VBERC REจากสมการ IC จะไม ขึ้นอยู กับค า β จึงทําให �ีขึ้นBE : DC Biasing BJT35 of 43วงจรสวิทช ทรานซิสเตอร (TRANSISTORSWITCHING CIRCUIT)BE : DC Biasing BJT36 of 43
อร ONICsat VCC/RCให IB มีค ามากพอที่ทําให ON เต็มที่ดังนั้นIB ICsat/βDCดังนั้นVi IBRB-VBEBE : DC Biasing BJTวงจรสวิทช แบบอินเวอร เตอร 37 of 43ตัวอย �เวอร เตอร ที่มีค า IC 10 mA � มีค า βDC เท ากับ 100 และวงจรใช แหล งจ ายแรงดันขนาด อร ON Vi เป น High (Vi VCC)หาค า RCICsat VCC/RCRC VCC/ICsat 5V/10mA 500 ΩBE : DC Biasing BJT38 of 43
02/11/52หาค า RBIB ICsat/β 10mA/100 100uAจากVi IBRB VBE5V (100uA)RB 0.7Vเพื่อให ทรานซิสเตอร ON อย างเต็มที่ตัวต านทาน RB เลือกใช ค าที่น อยกว าค �นRB (5-0.7)V/100uA 43kΩBE : DC Biasing BJT39 of 43การวิเคราะห ทรานซิสเตอร แบบ PNPวงจรอินพุตจาก KVLVCC IERE-VBE IBRBเมื่อIE (β 1)IBดังนั้นIB VCC VBERB (β 1)REBE : DC Biasing BJT40 of 43
02/11/52วงจรเอาท พุตจาก KVLVCC IERE-VCE ICRCเมื่อIE ICดังนั้นVCE - VCC IC(RC RE)BE : DC Biasing BJT41 of 43BE : DC Biasing BJT42 of 43
02/11/52 BE : DC Biasing BJT 5 of 43 1. วงจรไบแอสคงตัว (Fixed-Bias Circuit) 2. วงจรอิมิตเตอร ไบแอส (Emitter Bias Circuit) 3. วงจรไบแอสแบบแบ งแรงด ัน (Voltage-Divider Bias) 4.
DC Biasing Circuits Most common four common-emitter biasing circuits are given below 1.Fixed-Bias Circuit 2.Emitter-Stabilized Bias Circuit 3.Voltage Divider Bias Circuit 4.DC Bias with Voltage Feedback Dr. U. Sezen & Dr. D. Gökçen (Hacettepe Uni.)ELE230 Electronics I15-Mar-2017 5 / 59 DC Biasing of BJTsDC Biasing Circuits Fixed-Bias Circuit
DC Biasing of BJTsDC Biasing of BJTs DC Biasing Biasing refers to the DC voltages applied to the transistor to put it into active mode , so that it can amplify the AC signal. The DC input establishes an operating point or quiescent point called the Q-point . Proper DC biasing should try to set the Q-point towards the middle of active region, e.g.,
predefined DC sources and rest of the design are related with these sources i.e., global biasing. Our method separates the nonlinear components from the limitations of global biasing [3]. Verhoeven [6] presents a method for biasing amplifiers and in this method, biasing design is performed linearly until the end except for the transistors.
What is transistor DC biasing ? Biasing is selec3on of opera3ng point (Quiescent point) to operate a transistor in a desired region (Ac3ve, cutoff, satura3on) Biasing Circuit: The circuitry which provides the necessary condi3ons of transistor biasing is known as biasing circuit.
Bruksanvisning för bilstereo . Bruksanvisning for bilstereo . Instrukcja obsługi samochodowego odtwarzacza stereo . Operating Instructions for Car Stereo . 610-104 . SV . Bruksanvisning i original
Part One: Heir of Ash Chapter 1 Chapter 2 Chapter 3 Chapter 4 Chapter 5 Chapter 6 Chapter 7 Chapter 8 Chapter 9 Chapter 10 Chapter 11 Chapter 12 Chapter 13 Chapter 14 Chapter 15 Chapter 16 Chapter 17 Chapter 18 Chapter 19 Chapter 20 Chapter 21 Chapter 22 Chapter 23 Chapter 24 Chapter 25 Chapter 26 Chapter 27 Chapter 28 Chapter 29 Chapter 30 .
Chapter 4 DC Biasing-BJTs. Biasing Biasing: TThe DC voltages applied to a transistor in order to turn it on so that it can amplify the AC signal. . DC Bias with Voltage FeedbackDC Bias with Voltage Feedback Another way to improve the stabilityimprove the stability of a bias circuit is to
Biasing Circuit Biasing Circuit Biasing circuit uses same V . Very practical methods for biasing the BJTs (or MOSFETs) can be used . 4. Common Emitter with R E / Common Source with R S 5. Cascode (actually CE:CB or CS:CD cascade) 6. Darlington (special CE:CE or CS:CS cascade)
