Keďže bipolárny tranzistor je klasické trojpólové zariadenie, existujú tri možné spôsoby, ako ho zaradiť do elektronického obvodu s jedným výstupom spoločným pre vstup a výstup:
- spoločná základňa (CB) – prenosový pomer vysokého napätia;
- so spoločným emitorom (CE) - zosilnený signál v prúde aj napätí;
- spoločný kolektor (OK) - zosilnený prúdový signál.
V každom z troch typov tranzistorového spínacieho obvodu reaguje odlišne na vstupný signál, pretože statické charakteristiky jeho aktívnych prvkov závisia od konkrétneho riešenia.
Obvod spoločnej bázy je jednou z troch typických konfigurácií zapnutia bipolárneho tranzistora. Zvyčajne sa používa ako prúdová vyrovnávacia pamäť alebo napäťový zosilňovač. Takéto tranzistorové spínacie obvody sa líšia tým, že emitor tu funguje ako vstupný obvod, výstupný signál sa odoberá z kolektora a základňa je "uzemnená" na spoločný vodič. Spínacie obvody FET v zosilňovačoch so spoločným hradlom majú podobnú konfiguráciu.
Parameter | Výraz |
Aktuálny zisk |
Ik/Iin=Ik/I e=α[α<1] |
In. odpor |
Rin=Uin/Iin=U be/Ie |
Spínacie obvody OB tranzistorov sa vyznačujú stabilnými teplotnými a frekvenčnými vlastnosťami, čo zabezpečuje malú závislosť ich parametrov (napätie, prúd, vstupný odpor) od teplotných podmienok pracovného prostredia. Nevýhody obvodu zahŕňajú malé RВХa chýbajúci prúdový zisk.
Obvod so spoločným emitorom poskytuje veľmi vysoký zisk a na výstupe vytvára invertovaný signál, ktorý môže mať pomerne veľký rozptyl. Zisk v tomto obvode je vysoko závislý od teploty predpätia, takže skutočný zisk je trochu nepredvídateľný. Tieto tranzistorové spínacie obvody poskytujú vysoký RIN, prúdový a napäťový zisk, inverziu vstupného signálu, jednoduché spínanie. Medzi nevýhody patria problémy spojené s overampingom - možnosť spontánnej pozitívnej spätnej väzby, výskyt skreslenia pri malých signáloch v dôsledku nízkeho dynamického rozsahu vstupu.
Parameter | Výraz |
Fakt. aktuálny zisk |
Iout/Iin=Ik/I b=Ik/(Ie-Ik)=α/(1 -α)=β[β>>1] |
In. odpor |
Rin=Uin / Iin=U be/Ib |
Obvod so spoločným kolektorom (v elektronike známy aj ako emitorový sledovač) je jedným z troch typov tranzistorových obvodov. V ňom sa vstupný signál privádza cez základný obvod a výstupný signál sa odoberá z odporu v emitorovom obvode tranzistora. Táto konfigurácia zosilňovacieho stupňa sa zvyčajne používa ako vyrovnávacia pamäť napätia. Základňa tranzistora tu funguje ako vstupný obvod, emitor je výstup a uzemnený kolektor slúži ako spoločný bod, odtiaľ názov obvodu. Analógy môžu byť spínacie obvody pre tranzistory s efektom poľa so spoločným odberom. Výhodou tejto metódy je pomerne vysoká vstupná impedancia zosilňovacieho stupňa a relatívne nízka výstupná impedancia.
Parameter | Výraz |
Fakt. aktuálny zisk |
Iout/Iin=Ie/Ib =Ie/(Ie-Ik)=1/(1-α)=β [β>>1] |
Coffee. zosilnenie napätia |
Uout /Uin=URe/(U be+URe) < 1 |
In. odpor |
Rin=Uin/Iin=U be/Ie |
Všetky tri typické tranzistorové spínacie obvody sú široko používané v obvodoch v závislosti od účelu elektronického zariadenia a podmienok jeho použitia.