12.9 : מגברי BJT

טרנזיסטורים ביפולרים (BJT) הם רכיבים מרכזיים במעגלי מגבר, המתפקדים כמקורות זרם מבוקרים מתח באזור הפעיל שלהם. מאפיין זה מאפשר להם לשלוט ביעילות בזרם הקולט באמצעות שינויים במתח הבסיס-פולט. בעיקרו של דבר, BJTs מגבירים את הכוח בשל היכולת לקחת אות כניסה חלשה ולהוציא אות הרבה יותר חזקה.

בתצורות מגבר BJT, במיוחד בהגדרות של פולט משותף, תפקידו של הטרנזיסטור מתרחב להמרת טרנס- מוליכות להגברת מתח. המרה זו מושגת על ידי תיעול זרם המוצא דרך נגד. מתח המוצא של המגבר נקבע על ידי ירידת המתח על פני נגד עומס זה שמופחת ממתח האספקה. כתוצאה מכך, המגבר מייצר מתח מוצא הפוך, שהוא בעצם מתח הכניסה המוזז על ידי מתח האספקה. היפוך זה הוא סימן היכרות של מגברי פולט משותף.

עקומת העברת המתח האופיינית של מגבר BJT פולט משותף מספקת ייצוג חזותי של האופן שבו מתח קולט המוצא משתנה בתגובה לשינויים במתח בסיס הכניסה. יש לציין שהשיפוע התלול של העקומה באזור הפעיל מציין היכן הרווח המקסימלי מושג. עם זאת, אזור זה מציג גם אי-ליניאריות מסוימת למתח המוצא.

הטיית מתח DC של פולט בסיס מוגדרת בנקודת השקט (נקודת Q) בתוך האזור הפעיל להגברה יציבה וליניארית. כאשר אות קטן משתנה בזמן מופעל על הטיית DC זו, ה-BJT פועל בתוך קטע קטן, כמעט ליניארי, של העקומה האופיינית. זה גורם להגברה של מתח קולט המוצא. תצורה כזו חיונית להשגת ההגברה הרצויה תוך שמירה על שלמות צורת הגל של האות.

BJTs הם אבני בניין בסיסיות ליישומים אלקטרוניים שונים, במיוחד ביצירת מעגלי מגבר יעילים המשפרים את עוצמת האות ללא עיוות משמעותי.