Cálculo de ganancia de amplificadores Cascade BJT

He estado tratando de conectar en cascada el amplificador BJT para obtener una ganancia de 800. Mi entrada es de 10 mV y quiero una salida de 8 V. Mi pregunta es, ¿cómo funciona la ganancia de los amplificadores de emisor común? Creé un BJT que da una ganancia (Av) de 7, por lo que la salida es de 70 mV. Cuando lo conecté en cascada a otro amplificador de emisor que se construyó EXACTAMENTE igual que el anterior, la salida que dio fue de 2 V, lo que significa una ganancia de 200. No pude encontrar ningún cálculo o razón lógica por la que lo haga. Si alguien sabe de una fórmula o algo que explique esto, sería muy apreciado. Incluso una breve explicación servirá. Este es mi circuito. La primera etapa es la etapa de amortiguamiento con una ganancia de alrededor de 0,8. Por lo tanto, da una salida pico a pico de 10*0,8 = 8 mV.

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Al agregar la etapa amplificadora de emisor común, la salida es de 600 mV de pico a pico, como se ve a continuación:

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Parece que no puedo aplicar la fórmula a continuación para acercarme a resultados similares para la salida en la segunda etapa. Esta es la fórmula que aprendí y traté de aplicar, pero no funciona para mí ni explica la ganancia de 8 mV a 600 mV.

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¿Puede mostrarnos el diagrama del circuito con los valores de los componentes?
Los BJT tienen una ganancia de corriente, no una ganancia de voltaje. La ganancia de voltaje también depende de la elección de las resistencias de carga.
Me encantaría dar un circuito simulado ahora, pero mi software de simulación está trabajando en mi contra. Publicaré tan pronto como llegue bien.
Actualicé la pregunta, el circuito no representa el ejemplo que di, pero creo que si puedo entender esto, debería ser bueno con los BJT en cascada. ¡Gracias de nuevo de antemano! En este caso, la Beta es 200 para ambos transistores.
Su esquema no conecta en cascada dos amplificadores de emisores comunes y, por lo tanto, contradice su texto. Por favor arregla esto.

Respuestas (1)

La ganancia de la segunda etapa es R C 2 / ( R mi 2 + r mi ) dónde r mi = 25  mV / I C .

Entonces, ganancia de la segunda etapa = aproximadamente 75

La ganancia general de todo el circuito se reduce por debajo de un valor de 75 porque tiene una fuente de resistencia bastante grande (10k) que forma un divisor potencial con la resistencia de entrada del resto del circuito.

La caída en la ganancia debida a la resistencia de la fuente que actúa junto con la resistencia de entrada del resto del circuito se puede calcular a partir de la ecuación del divisor de potencial común que es

R en / ( R s + R en )

El resultado de eso luego se multiplicaría por las otras ganancias en cascada del circuito para calcular la ganancia total.

Entonces, para usar esa ecuación, necesitas calcular la resistencia de entrada del circuito.

Para calcular la resistencia de entrada del circuito, comience en la salida y avance hacia la entrada.

En primer lugar, calcule la resistencia que se ve mirando hacia la base de Q2, que es

( R E2 + r mi ) × ( β + 1 )

La resistencia que se ve mirando hacia la base de Q2 se ve desde la base de Q1 como si estuviera en paralelo con RE1, R3 y R4 y luego se multiplica por β + 1 .

Entonces, la resistencia que se ve mirando hacia la base de Q1 es:

( ( R mi 2 + r mi ) ( β + 1 ) ∥ R mi 1 ∥ R 3 ∥ R 4 ) ( β + 1 )

Este resultado está entonces en paralelo con R1 y R2. Una vez que se calcula ese resultado, debe tener un valor para Rin que se puede usar en la primera ecuación que di, la ecuación del divisor potencial, para calcular el factor de reducción de ganancia.

Usando un valor de 100 para beta y calculando re como 7,7 ohmios, obtengo un valor para Rin de 36137 ohmios, lo que da un factor de reducción de ganancia de 0,78

75 * 0,78 es igual a aproximadamente 59.

¡A ver si te pasa lo mismo!

Gracias, ¿conoce alguna fórmula que incluya la resistencia de la fuente para la salida?
@Botella Ver edición
¡Muchas muchas gracias! Recibí la misma respuesta que sí. ¡Me has ahorrado mucho trabajo tratando de entender todo este trabajo y te lo agradezco mucho! Mi pregunta final es, si tuviera que agregar otro transistor que contenga R5, R6, RE3, la ecuación sería: ((RE3+re)(beta+1)//(RE2//R5//R6//RE1/ /R3//R4))(beta+1)? Solo quiero asegurarme de que entiendo completamente.
@bottle No, si agregara un segundo amplificador de emisor común después de la segunda etapa, polarizado por R5 y R6 con una resistencia de emisor RE3, entonces la resistencia que se ve mirando hacia la base de Q2 no cambiaría. En su lugar, obtendría un aumento de ganancia debido a la ganancia de la etapa agregada, pero ahora se ha formado un nuevo divisor de potencial entre la resistencia de salida de la segunda etapa, que es igual a RC2, y la resistencia de entrada de la tercera etapa agregada. Entonces ahora tendría 2 factores más para multiplicar para calcular la ganancia total.
Ok, creo que entiendo, pero aún no estoy seguro, por lo que la resistencia que se ve mirando hacia la base de Q2 permanece igual (RE2+re)(beta+1). Y la resistencia mirando hacia la base de Q3 es entonces (RE3+re)(beta+1). Entonces la resistencia se convierte en: ((RE3+re)(beta+1)//(RE2+re)(beta+1)//RE2//R5//R6//RE1//R3//R4) = G. y la ganancia sería entonces: G/(G+RC2)? Gracias por la ayuda hasta ahora y perdón por molestar tanto.
@Bottle La conexión de una etapa de amplificador de emisor común al colector de Q2 no alterará la resistencia de entrada de la base de Q2 y, por lo tanto, no alterará el Rin de todo el circuito. La resistencia de entrada de Q2 permanecerá en (RE2+re2)(beta+1), como dices. La resistencia de entrada de la tercera etapa agregada = (RE3+re3)(beta+1)//R5//R6 y esta resistencia forma un divisor potencial con RC2. Entonces, la ganancia total del circuito es la ganancia que calculamos antes multiplicada por la ganancia de la tercera etapa, RC3/(re3+RE3), multiplicada por la atenuación del divisor de potencial entre la segunda y la tercera etapa.
Editar: Ok, creo que lo entendí. Entonces la ecuación es ((RE3+re)(beta+1)//(RE2+re)(beta+1)//RE2//R5//R6//RE1//R3//R4) = G, ( Que luego está en paralelo con R1 y R2, sin embargo, la "nueva frecuencia de fuente" hace que la ganancia total sea G/(Rs+RC2+G). ¡Muchas gracias por toda la ayuda!
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