Comprensión del terminal común en el amplificador de colector/emisor común

Soy principiante en electrónica y trato de entender algunos conceptos básicos. Una cosa que me confunde es la configuración del transistor con terminales comunes. Dado que el transistor tiene tres terminales, debemos usar un terminal como común para las acciones de entrada y salida.

Pero cuando miro algunos de los esquemas de circuito para el colector común, no puedo ver claramente cómo el colector es común para el circuito de entrada y salida. Tome este esquema por ejemplo (tomado de: allaboutcircuits.com ):

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No entiendo cómo es común el colector aquí y no el emisor. Por lo que puedo ver, el emisor es parte de los bucles de entrada y salida. ¿Cómo es este colector común?

En la misma página lo explican así:

Se denomina configuración de colector común porque (ignorando la batería de la fuente de alimentación) tanto la fuente de la señal como la carga comparten el conductor del colector como un punto de conexión común, como se muestra en la figura siguiente.

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Colector común: la entrada se aplica a la base y al colector. La salida es del circuito emisor-colector.

Pero sigo sin entenderlo. Lo que veo en este esquema es que el bucle de entrada es (de acuerdo con la ley del bucle de Kirchhoff): V_in - V_BE - V_load = 0 y el bucle de salida es: V_cc - V_load - V_EC = 0. Entonces, el común para ambos bucles es V_load que pertenece al terminal del emisor y no al del colector.

Desde el punto de vista de una 'señal' de CA, el colector y la tierra están conectados entre sí: la batería actúa como un condensador de gran valor.
Sí, Jim, es mejor que el libro muestre "Vin" como una fuente de CA en lugar de una fuente de CC para aclarar el punto.
Lo siento, no estoy seguro de entender... Si reemplazo V_in con AC, ¿qué diferencia hay?
La parte inferior de "Vin" nunca cambia sin importar cómo oscile el voltaje de Vin, porque asumimos que la línea más inferior de su esquema es nuestro terreno de referencia. Una vez que acepte eso, debería ser evidente que el coleccionista tampoco cambia nunca. Entonces, el colector es común con la parte inferior de Vin, y la salida también se toma con respecto a esta terminal común.
Se supone que la batería está rígida . Es decir, el voltaje a través de él nunca cambia, independientemente de la cantidad de corriente que fluya a través de él. Otro término para eso es que es una tierra de CA.
Ok, pero ¿por qué tuvimos que presentar AC para explicar todo esto? Los esquemas originales contienen solo fuentes de CC. ¿No se puede usar el transistor con colector común para amplificar el voltaje / corriente de CC sin agregar todas estas cosas de CA?

Respuestas (3)

Un transistor BJT tiene tres terminales, a saber, Base (B), Emisor (E) y Colector (C). Pero en realidad necesitamos cuatro terminales para conectar el transistor al resto del circuito. Entonces necesitamos dos terminales para la entrada y dos terminales para la salida. En una configuración de colector común, que también se conoce como seguidor de emisor, el terminal del colector se comparte entre las señales de entrada y salida, como se muestra en su esquema. Si conecta a tierra el colector con CA, es decir, corta la fuente de la batería de CC, terminará con el colector como terminal común para las señales de entrada y salida.

El propósito del colector común es amortiguar una señal de entrada de CA, no una señal de CC . También tenga en cuenta que un BJT se usa principalmente para amplificación. Entonces el nombre tiene algo que ver con las señales de CA. Sin embargo, una señal de entrada de CC solo se usa para polarizar el transistor. Así que no tiene otros propósitos. Por lo tanto, el nombre de colector común viene después de que conectamos a tierra todas las señales presentes en el circuito. Si conecta a tierra la señal de entrada, que es una señal de CA, como la voz, más un voltaje de polarización de CC, terminaría con la señal de CA en sí, la parte de polarización de CC estaría en cortocircuito. El análisis de CA de la batería, como el voltaje de polarización de CC, se acortaría. Por lo tanto, al final terminará con el colector como terminal común entre las señales de entrada y salida.

Aquí hay un esquema que podría mostrar mejor lo que está pasando:ingrese la descripción de la imagen aquí

Gracias por su respuesta, sin embargo, eso no me ayuda mucho porque parafrasea la explicación del artículo que no entendí en primer lugar. ¿Qué batería de CC debo cortocircuitar, V_in o V_cc o ambas? Sé que la batería de CC es como un cortocircuito para las señales de CA, pero ¿por qué también está conectada a tierra en ese punto para la señal de CA? ¿Y por qué introducir CA en la explicación en primer lugar, pensé que los transistores solo se pueden usar en modo CC? Obviamente, me falta una comprensión o conocimiento fundamental aquí, ya que todos dan por sentado estas cosas que estoy cuestionando. ¡Gracias!
@ matori82 Actualicé la respuesta. Espero que responda a sus preguntas.

EDITADO: encontré una referencia con una explicación precisa para el uso de la palabra "común".

Fuente: Una introducción práctica a los circuitos electrónicos , Martin Hartley JONES, 3 ed., 1995.

Página 97:

Página 98:
"Como sugiere el 'colector común de nombre', el colector del transistor está conectado directamente a la línea de alimentación que, en lo que respecta a las señales, es lo mismo que el riel (común) de tierra, porque las salidas de la fuente de alimentación son siempre diseñado para presentar una impedancia muy baja a las señales. La resistencia de carga de salida, RL, está en el circuito del emisor, mientras que la señal de entrada se alimenta entre la base y la tierra de la forma habitual.

Además, HOROWITZ y HILL ( The Art of Electronics, 2nd Edition ) ni siquiera llaman a este tipo de circuito "colector común". Lo llaman simplemente "seguidor de emisor".

"Se llama así porque la terminal de salida es el emisor, que sigue a la entrada (la base), menos una caída de diodo:

VE ≈ VB - 0,6 voltios

La salida es una réplica de la entrada, pero de 0,6 a 0,7 voltios menos positiva. Para este circuito, Vin debe permanecer en +0,6 V o más, o de lo contrario la salida se quedará en tierra. Al devolver la resistencia del emisor a un voltaje de suministro negativo, también puede permitir cambios de voltaje negativos. Tenga en cuenta que no hay resistencia de colector en un seguidor de emisor:

esquemático
(...)

A primera vista este circuito puede parecer inútil, hasta que te das cuenta de que la impedancia de entrada es mucho mayor que la impedancia de salida
(...)
En otras palabras, un seguidor de emisor no tiene ganancia de corriente, aunque no tenga ganancia de voltaje. Tiene ganancia de potencia. ¡La ganancia de voltaje no lo es todo!"

Ambos libros (JONES, y también HOROWITZ & HILL) también se refieren a un circuito de "base común", y en esos circuitos de "base común" vemos la base de un BJT conectado a uno de los rieles de suministro de energía (positivo o negativo) , la señal de entrada se alimenta al emisor y la salida se toma del colector. Esta configuración se utiliza a altas frecuencias.

Mi conclusión es que allaboutcircuits.com se equivocó al decir que "Se llama configuración de colector común porque (ignorando la batería de la fuente de alimentación) tanto la fuente de señal como la carga comparten el conductor del colector como un punto de conexión común", porque la palabra "común" se debe exactamente a la conexión de la fuente de alimentación +vcc. Las respuestas de @ Nasha y @ Dirac16 a esta pregunta también hablan sobre la conexión a la fuente de alimentación para definir "común".

Entonces, parece que la palabra "común" se usa porque el llamado terminal "común" está conectado a un voltaje fijo (+Vcc o GND) con una impedancia muy baja a las señales, y no porque lo comparte la entrada. y salida.

Tome la expresión " coleccionista común " como (una especie de) convención de nomenclatura, si lo desea.

Desde una mirada más cercana, puede ver que sea cual sea el voltaje del colector, CA o CC, no interviene en el cálculo de la respuesta de ganancia y salida, es decir, su potencial no varía ya que está conectado a través de una impedancia (teóricamente) nula a una fuente de voltaje constante.

En un circuito de " emisor común ", el emisor está conectado a una referencia de voltaje fijo y constante (es decir, tierra) para que el voltaje del emisor no intervenga en los cálculos. Más precisamente, no lo hace el emisor sino el voltaje de tierra (es decir, 0V).

En un circuito de colector común , la base es la entrada y el emisor es la salida ; coleccionista es... bueno... común. En un circuito de emisor común , la base es la entrada y el colector es la salida ; el emisor es común.