सामान्य उत्सर्जक

चित्रा 1: मूल एनपीएन सामान्य-उत्सर्जक परिपथ (पूर्वाग्रह विवरण की उपेक्षा)

इलेक्ट्रानिक्स में, सामान्य -एमिटर इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर तीन मूलभूत एकल-चरण द्विध्रुवी जंक्शन ट्रांजिस्टर में से है। द्विध्रुवी-जंक्शन-ट्रांजिस्टर (बीजेटी) एम्पलीफायर टोपोलॉजी सामान्यतः इलेक्ट्रॉनिक एम्पलीफायर या इनपुट और आउटपुट चर के रूप में उपयोग किया जाता है। यह उच्च वर्तमान लाभ (सामान्यतः 200) मध्यम इनपुट विद्युत प्रतिरोध और चालन और उच्च आउटपुट प्रतिरोध प्रदान करता है। सामान्य एमिटर एम्पलीफायर का आउटपुट इनपुट सिग्नल के लिए 180 डिग्री चरण (तरंगें) है।

इस परिपथ में ट्रांजिस्टर का आधार टर्मिनल इनपुट के रूप में कार्य करता है इसमें कलेक्टर आउटपुट है और उत्सर्जक दोनों के लिए सामान्य है (उदाहरण के लिए, यह समतल(विद्युत् ) या विद्युत् आपूर्ति रेल से बंधा हो सकता है), इसलिए इसकी नाम समान क्षेत्र-प्रभाव ट्रांजिस्टर परिपथ सामान्य-स्रोत एम्पलीफायर है, और समान वेक्यूम - ट्यूब परिपथ सामान्य-कैथोड एम्पलीफायर है।

उत्सर्जक पुनरोदय

चित्र 2: उत्सर्जक रोकनेवाला जोड़ने से लाभ कम हो जाता है, लेकिन रैखिकता और स्थिरता बढ़ जाती है

सामान्य -एमिटर एम्पलीफायर एम्पलीफायर को विपरीत आउटपुट देते हैं और इसमें बहुत अधिक लाभ (इलेक्ट्रॉनिक्स) हो सकता है जो ट्रांजिस्टर से अगले तक व्यापक रूप से भिन्न हो सकता है। इसमें लाभ तापमान और पूर्वाग्रह दोनों का शसक्त कार्य है और इसलिए वास्तविक लाभ कुछ सीमा तक अप्रत्याशित है। बीआईबीओ स्थिरता इस तरह के उच्च-लाभ वाले परिपथ से जुड़ी अन्य समस्या है, जो किसी अनजाने सकारात्मक प्रतिक्रिया के कारण उपस्थित हो सकती है।

परिपथ से जुड़ी अन्य समस्याएं छोटे-सिग्नल मॉडल द्वारा लगाई गई कम इनपुट डानामिक सीमा हैं। छोटे-सिग्नल की सीमा उच्च विरूपण होता है यदि यह सीमा पार हो जाती है और ट्रांजिस्टर अपने छोटे-सिग्नल मॉडल की तरह व्यवहार करना बंद कर देता है। तो इन उद्देश्यों को कम करने का सामान्य विधि उत्सर्जक पुनरोदय है। यह उत्सर्जक और सामान्य सिग्नल स्रोत (जैसे, जमीन (विद्युत् ) या विद्युत् आपूर्ति रेल) ​​के बीच छोटे अवरोधक को जोड़ने के लिए संदर्भित करता है। यह प्रतिबाधा $R_{\text{E}}$ समग्र पारगमन को कम करता है $G_{m}=g_{m}$ के कारक द्वारा परिपथ का $g_{m}R_{\text{E}}+1$, जो लाभ (इलेक्ट्रॉनिक्स) या वोल्टेज लाभ बनाता है

$A_{\text{v}}\triangleq {\frac {v_{\text{out}}}{v_{\text{in}}}}={\frac {-g_{m}R_{\text{C}}}{g_{m}R_{\text{E}}+1}}\approx -{\frac {R_{\text{C}}}{R_{\text{E}}}},$

जहाँ $g_{m}R_{\text{E}}\gg 1$.

वोल्टेज लाभ ट्रांजिस्टर की आंतरिक और अप्रत्याशित विशेषताओं के अतिरिक्त प्रतिरोधों $R_{\text{C}}/R_{\text{E}}$ के अनुपात पर लगभग विशेष रूप से निर्भर करता है। लाभ में कमी की मान पर परिपथ की विकृति और स्थिरता विशेषताओं में सुधार होता है।

(चूँकि इसे अधिकांशतः नकारात्मक प्रतिक्रिया के रूप में वर्णित किया जाता है क्योंकि यह लाभ को कम करता है इनपुट प्रतिबाधा को बढ़ाता है और विरूपण को कम करता है, यह हेरोल्ड स्टीफन ब्लैक से पहले का है और आउटपुट प्रतिबाधा को कम नहीं करता है या बैंडविड्थ को बढ़ाता है, जैसा कि वास्तविक नकारात्मक प्रतिक्रिया प्रवर्धक करता है ।)

विशेषताएं

कम आवृत्तियों पर और सरलीकृत हाइब्रिड-पाई मॉडल का उपयोग करके निम्न छोटे-सिग्नल मॉडल छोटे-सिग्नल विशेषताओं को प्राप्त किया जा सकता है।

	परिभाषा	अभिव्यक्ति
		उत्सर्जक के साथ पुनरोदय	बिना उत्सर्जक के पुनरोदय;i.e., RE = 0
वर्तमान लाभ	$A_{\text{i}}\triangleq {\frac {i_{\text{out}}}{i_{\text{in}}}}\,$	$\beta \,$	$\beta$
वोल्टेज लाभ	$A_{\text{v}}\triangleq {\frac {v_{\text{out}}}{v_{\text{in}}}}\,$	$-{\frac {\beta R_{\text{C}}}{r_{\pi }+(\beta +1)R_{\text{E}}}}\,$	$-g_{m}R_{\text{C}}$
इनपुट प्रतिबाधा	$r_{\text{in}}\triangleq {\frac {v_{\text{in}}}{i_{\text{in}}}}\,$	$r_{\pi }+(\beta +1)R_{\text{E}}\,$	$r_{\pi }$
आउटपुट प्रतिबाधा	$r_{\text{out}}\triangleq {\frac {v_{\text{out}}}{i_{\text{out}}}}\,$	$R_{\text{C}}\,$	$R_{\text{C}}$

आउटपुट प्रतिबाधा यदि उत्सर्जक अपघटन रोकनेवाला उपस्थित नहीं है, तो $R_{\text{E}}=0\,\Omega$, और भाव प्रभावी रूप से सबसे दाहिने स्तम्भ द्वारा दिए गए लोगों को सरल करते हैं (ध्यान दें कि वोल्टेज लाभ है एक आदर्श मूल्य; वास्तविक लाभ कुछ सीमा तक अप्रत्याशित है)। अपेक्षानुसार, जब $R_{\text{E}}\,$ बढ़ाया जाता है, तो इनपुट प्रतिबाधा बढ़ जाती है और वोल्टेज लाभ $A_{\text{v}}\,$ कम हो जाता है।

बैंडविड्थ

मिलर प्रभाव से उत्पन्न उच्च समाई के कारण सामान्य -एमिटर एम्पलीफायर की बैंडविड्थ कम हो जाती है। परजीवी बेस-कलेक्टर कैपेसिटेंस $C_{\text{CB}}\,$, एक बड़े परजीवी संधारित्र की तरह दिखाई देता है $C_{\text{CB}}(1-A_{\text{v}})\,$ (जहां $A_{\text{v}}\,$ ऋणात्मक है) आधार से जमीन तक यह बड़ा संधारित्र एम्पलीफायर की बैंडविड्थ को बहुत कम कर देता है क्योंकि यह परजीवी इनपुट आरसी फिल्टर के समय को स्थिर बनाता है$r_{\text{s}}(1-A_{\text{V}})C_{\text{CB}}\,$जहां $r_{\text{s}}\,$आदर्श आधार से जुड़े सिग्नल स्रोत का आउटपुट प्रतिबाधा है।

समस्या को कई विधियों से कम किया जा सकता है जिनमें निम्न सम्मिलित हैं:

• वोल्टेज लाभ परिमाण में कमी (गणित) $\left|A_{\text{v}}\right|\,$ (उदाहरण के लिए, उत्सर्जक पुनरोदय का उपयोग करके)।
• आउटपुट प्रतिबाधा में कमी $r_{\text{s}}\,$ आधार से जुड़े सिग्नल स्रोत का (उदाहरण के लिए, उत्सर्जक अनुयायी या किसी अन्य वोल्टेज अनुयायी का उपयोग करके)।
• कास्काड कॉन्फ़िगरेशन का उपयोग करना जो ट्रांजिस्टर के कलेक्टर और लोड के बीच कम इनपुट प्रतिबाधा वर्तमान बफर (जैसे सामान्य आधार एम्पलीफायर) सम्मिलित करता है। यह कॉन्फ़िगरेशन ट्रांजिस्टर के कलेक्टर वोल्टेज को लगभग स्थिर रखता है, इस प्रकार कलेक्टर को आधार शून्य बनाता है और इसलिए (आदर्श रूप से) मिलर प्रभाव को हटा देता है।
• ग्राउंडेड-आधार एम्पलीफायर चलाने वाले एमिटर फॉलोअर की तरह विभेदक प्रवर्धक टोपोलॉजी (इलेक्ट्रॉनिक्स) का उपयोग करना जब तक एमिटर फॉलोअर सही मायने में सामान्य कलेक्टर एम्पलीफायर है मिलर इफेक्ट हटा दिया जाता है।

मिलर प्रभाव समान रूप से सामान्य स्रोत एम्पलीफायर के प्रदर्शन को नकारात्मक रूप से प्रभावित करता है (और समान समाधान हैं)। जब एसी सिग्नल ट्रांजिस्टर एम्पलीफायर पर प्रयुक्त होता है तो यह एसी सिग्नल पर आधार वोल्टेज वीबी के मूल्य में उतार-चढ़ाव का कारण बनता है। प्रयुक्त सिग्नल के सकारात्मक आधे के कारण वीबी के मान में वृद्धि होगी, यह मोड़ आधार धारा आईबी को बढ़ाएगा और एमिटर धारा आईई और कलेक्टर धारा आईसी में इसी वृद्धि का कारण बनेगा। परिणाम स्वरुप आरएल में वृद्धि वोल्टेज ड्रॉप के कारण कलेक्टर एमिटर वोल्टेज कम हो जाएगा। एसी सिग्नल के नकारात्मक प्रत्यावर्तन से आईबी में कमी आएगी इस क्रिया के बाद आईई में आरएल के माध्यम से इसी कमी का कारण बनता है।

इसे सामान्य -एमिटर एम्पलीफायर भी कहा जाता है क्योंकि ट्रांजिस्टर का एमिटर इनपुट परिपथ और आउटपुट परिपथ दोनों में सामान्य होता है। इनपुट सिग्नल जमीन पर और ट्रांजिस्टर के आधार परिपथ पर लगाया जाता है। आउटपुट सिग्नल जमीन और ट्रांजिस्टर के संग्राहक के पार दिखाई देता है। चूंकि एमिटर जमीन से जुड़ा हुआ है, यह सिग्नल, इनपुट और आउटपुट के लिए सामान्य है।

सामान्य -एमिटर परिपथ जंक्शन, ट्रांजिस्टर एम्पलीफायरों का सबसे व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। सामान्य-आधार कनेक्शन की तुलना में इसमें उच्च इनपुट प्रतिबाधा और निम्न आउटपुट प्रतिबाधा होती है। बायसिंग के लिए एकल विद्युत आपूर्ति का आसानी से उपयोग किया जाता है। इसके अतिरिक्त सामान्य -एमिटर (सीई) ऑपरेशन के लिए सामान्यतः उच्च वोल्टेज और विद्युत् लाभ प्राप्त होते हैं।

सामान्य एमिटर परिपथ में धारा गेन आधार और कलेक्टर परिपथ धारा से प्राप्त होता है। क्योंकि आधार धारा में बहुत छोटा बदलाव कलेक्टर धारा में बड़ा बदलाव उत्पन्न करता है सामान्य -एमिटर परिपथ के लिए धारा गेन (β) सदैव एकता से अधिक होता है जो की विशिष्ट मान लगभग 50 होता है।

अनुप्रयोग

कम आवृत्ति वोल्टेज एम्पलीफायर

उभयनिष्ठ-उत्सर्जक प्रवर्धक के उपयोग का विशिष्ट उदाहरण चित्र 3 में दिखाया गया है।

चित्र 3: एमिटर डिजनरेशन के साथ सिंगल-एंडेड एनपीएन सामान्य -एमिटर एम्पलीफायर। एसी-युग्मित परिपथ लेवल-शिफ्टर एम्पलीफायर के रूप में कार्य करता है। यहां, बेस-एमिटर वोल्टेज ड्रॉप को 0.65 वोल्ट माना जाता है।

इनपुट संधारित्र सी इनपुट के किसी भी डीसी घटक को हटा देता है और प्रतिरोधक R₁ और R₂ ट्रांजिस्टर को बायस करें जिससे यह इनपुट की पूरी सीमा के लिए सक्रिय मोड में रहे है। आउटपुट इनपुट के एसी घटक की प्रति है जिसे R_C/R_E अनुपात द्वारा बढ़ाया गया है और सभी चार प्रतिरोधकों द्वारा निर्धारित राशि द्वारा स्थानांतरित किया गया। क्योंकि R_Cअधिकांशतः बड़ा होता है, इस परिपथ का आउटपुट प्रतिबाधा निषेधात्मक रूप से उच्च हो सकता है। इस समस्या को दूर करने के लिए R_Cजितना संभव हो उतना कम रखा जाता है और एम्पलीफायर के बाद एमिटर फॉलोअर की तरह वोल्टेज बफर एम्पलीफायर होता है।

रेडियो

सामान्य -एमिटर एम्पलीफायरों का उपयोग रेडियो आवृत्ति परिपथ में भी किया जाता है उदाहरण के लिए एंटीना (इलेक्ट्रॉनिक्स) द्वारा प्राप्त अशक्त संकेतों को बढ़ाना और इस स्थिति में लोड रेसिस्टर को ट्यून्ड परिपथ से बदलना सामान्य बात है। यह बैंडविड्थ को इच्छित ऑपरेटिंग आवृत्ति के आसपास केंद्रित संकीर्ण बैंड तक सीमित करने के लिए किया जा सकता है। इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि यह परिपथ को उच्च आवृत्तियों पर संचालित करने की अनुमति देता है क्योंकि ट्यून परिपथ का उपयोग किसी भी इंटर-इलेक्ट्रोड और आवारा कैपेसिटेंस को प्रतिध्वनित करने के लिए किया जा सकता है, जो सामान्य रूप से आवृत्ति प्रतिक्रिया को सीमित करता है। सामान्य उत्सर्जक भी सामान्यतः कम ध्वनि वाले एम्पलीफायरों के रूप में उपयोग किए जाते हैं।

ऑडियो

सामान्य -एमिटर एम्पलीफायरों का उपयोग ऑडियो एम्पलीफायरों के लिए भी किया जाता है। उदाहरण के लिए सामान्य -एमिटर एम्पलीफायर का डू इट सेल्फ या हॉबीस्ट एप्लिकेशन प्रस्तुत किया गया है।

यह भी देखें

• सामान्य आधार
• सामान्य कलेक्टर
• सामान्य गेट
• सामान्य ड्रेन
• सामान्य स्रोत
• विवर्त कलेक्टर
• दो-पोर्ट नेटवर्क

बाहरी संबंध

• Simulation of The Common Emitter Amplifier Circuit or simulation of Common Emitter Transistor Amplifier
• Basic BJT Amplifier Configurations
• NPN Common Emitter Amplifier – HyperPhysics
• ECE 327: Transistor Basics – Gives example common-emitter circuit with explanation.