Calcular la impedancia de salida del seguidor de emisor

1.¿Qué hice mal con mi medición de impedancia de salida?

Porque Zin y Zout son parámetros AC, no DC.

Impedancia de salida vista por la carga en este seguidor de emisor

2. Si solo obtengo la caída de voltaje después del emisor por V_Re = V_cc - V_Rb
   • V_be = 10V - 8.99V - 0.555905 = 454.095mV y, por lo tanto, I_e = 0.454095V/1kohm = 454.095uA según mi cálculo, que es 0.095uA más que el valor simulado de 454.000uA. ¿Dónde está esto o por qué obtuve estos 0.0905uA adicionales en el cálculo?

Para resolver el punto de polarización de CC, puede usar este método:

$$V_{CC} = I_BR_b+V_{BE}+I_ER_E$$

También sabemos que:

$$I_E = I_B+I_C = I_B + \beta I_C = I_B(\beta +1)$$

O

$$I_B = \frac{I_E}{\beta +1}$$

Por lo tanto:

$$V_{CC} = \frac{I_E}{\beta +1} R_B+V_{BE}+I_ER_E$$

$$I_E = \frac{V_{CC} - V_{BE}}{ \frac{R_B}{\beta +1} + R_E} = \frac{10V - 555.905mV}{\frac{2M\Omega}{100 +1} + 1k\Omega} = 454\mu A$$

Bien, tenemos el siguiente circuito:

^{simular este circuito : esquema creado con CircuitLab}

Al analizar un transistor necesitamos usar las siguientes relaciones :

• $$\text{I}_\text{E}=\text{I}_\text{B}+\text{I}_\text{C}\tag1$$
• ganancia de transistor$\beta$: $$\beta=\frac{\text{I}_\text{C}}{\text{I}_\text{B}}\tag2$$

Usando KCL, podemos escribir:

$$\begin{cases} \text{I}_\text{x}=\text{I}_1+\text{I}_3\\ \\ \text{I}_3=\text{I}_\text{T}+\text{I}_4\\ \\ \text{I}_\text{x}=\text{I}_2+\text{I}_4\\ \\ \text{I}_2=\text{I}_\text{T}+\text{I}_1\\ \\ \beta=\frac{\text{I}_1}{\text{I}_\text{T}} \end{cases}\tag3$$

Usando KVL, podemos escribir:

$$\begin{cases} \text{I}_1=\frac{\text{V}_\text{x}-\text{V}_1}{\text{R}_1}\\ \\ \text{I}_2=\frac{\text{V}_3}{\text{R}_2}\\ \\ \text{I}_3=\frac{\text{V}_\text{x}-\text{V}_2}{\text{R}_3}\\ \\ \text{I}_4=\frac{\text{V}_2}{\text{R}_4}\\ \\ \text{V}_2-\text{V}_3=\alpha \end{cases}\tag4$$

Esas fórmulas con Zin y Zout son válidas solo para voltajes de CA débiles que se basan en el voltaje de polarización de CC. Puede calcular con ellos solo la cantidad de señales de CA débiles que se amplifican o atenúan y la intensidad de las corrientes de CA que causan sumadas a la corriente de CC en estado inactivo.

AGREGAR: Hay comentarios que afirman que las fórmulas son inexactas. Eso es cierto, las fórmulas asumen que el transistor funciona para el componente de CA de la señal como una fuente de corriente controlada ideal por corriente.

La corriente y el voltaje de CC en estado inactivo (= punto de funcionamiento, punto de polarización) deben calcularse con el modelo de CC donde la unión BE se considera un diodo que tiene una caída de voltaje de unos pocos cientos de milivoltios, por simplicidad, a menudo se supone que la caída de voltaje es 600. ..700mV aunque en realidad está determinado de manera compleja por la ley del diodo no lineal.

¡Tenga en cuenta que ambas expresiones para Zin y Zout como se dan en AoE son solo aproximaciones aproximadas ! AoE es un libro, más o menos, para fines prácticos de diseño, pero NO es un buen libro para aprender cómo funcionan los amplificadores BJT y BJT.

(Contraejemplo: Zsource=1k y beta=100. Zout=1000/101=10 ohmios es totalmente incorrecto).

Las resistencias de entrada y salida (así como el factor de ganancia de un amplificador) son parámetros de pequeña señal . Para los cálculos correspondientes, necesita, por lo tanto, parámetros característicos de pequeña señal para el BJT (que dependen del punto de polarización de CC seleccionado). Estos parámetros son

• Resistencia de entrada en el nodo base: hie (o h11 o rbe);

• Relación de corriente ic/ib: hfe (o h21 o beta);

• transconductancia ge=d(Ie)/d(Vbe) o gm=d(Ic)/d(Vbe)=hfe/hie

El cálculo de r,out es bastante sencillo utilizando la ley de ohmios y las reglas de Kirchhoff. Comience con un voltaje de señal de prueba externo en el emisor y encuentre la corriente en el nodo del emisor (como primer paso, olvide la resistencia óhmica Re que está en paralelo a la resistencia en el nodo del emisor).

Por favor, preste atención al hecho de que debemos discriminar estrictamente entre (a) resistencias óhmicas (letra R mayúscula) y (b) resistencias diferenciales de señal pequeña (letra r minúscula).