Tilbake til tidslinjen
skole sep 2025

En diskret emitterfølger-buffer

En NPN-emitterfølger bygget rundt en BC547 (den klassiske småsignaltransistoren) for å buffre en 500 mV / 1 kHz sinus mellom en 5,6 kΩ kilde og en 680 Ω last. Halve poenget var å designe bias-punktet, andre halvparten å måle hvor mye virkeligheten avviker fra læreboka.

Designvalgene

  • VCC = 7 V, med VE satt til 3,5 V, halvveis opp, slik at signalet får like stort svingrom i begge retninger.
  • IE = 1 mA → RE = 3,5 kΩ.
  • Basebias fra en spenningsdeler. «Stivhetsfaktoren» k = 3 er bevisst valgt på den myke siden. Kildemotstanden er 5,6 kΩ, så deleren må ikke laste inngangen. Med k = 3: R2 = 280 kΩ, R1 = 140 kΩ.
  • 22 µF AC-koblingskondensatorer på inngang og utgang.

Tallene

Beregnet inngangsimpedans: ~52 kΩ, som gir en spenningsdeler på kildesiden på 52k / (5,6k + 52k) ≈ 0,903. Bufferen burde altså gi basen rundt 90 % av kildeamplituden, og derfra forsterker en emitterfølger signalet nesten med enhetsforsterkning videre til lasten.

Målt: inngang 492 mV, utgang 410 mV → forhold 0,83. Under målet. Når RE ble justert ned til 1,52 kΩ (som hever IE til ~23 mA, som gir bedre re), kom det opp på 441 mV / 490 mV = 0,90, akkurat det forutsagte forholdet. Nedre knekkfrekvens fra målingen: f−3dB ≈ 13 Hz.

Oscilloskop-trasering av kretsen med teoretiske verdier, viser inngangs- og utgangs-sinusoider der utgangen er merkbart mindre enn inngangen.
Designverdier: inngang 492 mV, utgang 410 mV. Forhold 0,83, under målet på 0,90.
Oscilloskoptrasering etter at R_E er senket til 1,52 kΩ. Inngang og utgang er nå mye nærmere hverandre i amplitude.
RE justert til 1,52 kΩ. 441 mV / 490 mV = 0,90, akkurat det forutsagte forholdet.
Målt frekvensrespons til bufferen: flat over ~20 Hz, faller under, med −3 dB-punktet nær 13 Hz.
Lavfrekvensrespons. −3 dB-knekken på ~13 Hz, satt av 22 µF-koblingskondensatorene.

Hva jeg ville gjort annerledes

Stivere spenningsdeler hvis kilden tåler det (5–20× IB i stedet for 3×), for mer uavhengighet av β. Større koblingskondensatorer hvis lavfrekvensresponsen betyr noe. Og dersom presisjon er målet, dropp emitterfølgeren helt og bruk en op-amp med bufret utgang. Den diskrete transistoren var oppgaven, ikke det optimale valget.

Designnotat

Last ned: designnotat_5.pdf (Buffer)
Tilbake til tidslinjen