Disminución de la transconductancia BJT con el aumento del voltaje base

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¡Hola a todos!

Estoy revisando transistores y tratando de aplicarlo a algunas aplicaciones de RF. Estoy siguiendo a Sedra y Smith. En la sección de generación de ondas sinusoidales (mediante retroalimentación), dice que si la amplitud de entrada base (a en el diagrama) aumenta en magnitud, la transconductancia efectiva disminuye. No puedo entender por qué.

La única forma en que puedo pensar para disminuir la transconductancia es reducir la corriente del colector como,

gramo metro = I C V T
Pero, ¿cómo es que aumentar la amplitud del voltaje de entrada disminuye la corriente de mi colector? Otra forma en la que puedo pensar es en términos de voltaje colector-emisor. Digamos que mi voltaje de entrada está aumentando, por lo tanto, el voltaje del emisor debe aumentar, por lo tanto, la corriente del emisor. Pero luego, aumentar la corriente del emisor significa aumentar la corriente del colector. Entonces, en lugar de disminuir la corriente del colector, estoy aumentando una. ¿¿Que me estoy perdiendo aqui??

Gracias de antemano.

Lo confuso es que el gm reductor es el gm de señal grande . Generalmente usamos gm en el contexto de señales pequeñas. Pero los osciladores también dependen del comportamiento de una señal grande . Si describe el comportamiento de un oscilador como una señal lineal y pequeña, entonces no habría forma de controlar la amplitud, la señal crecería hasta el infinito. En la práctica esto no sucede porque para señales más grandes se reduce el gm, que es lo que significan. Y esa reducción en gm/ganancia limita la amplitud del oscilador.

Respuestas (1)

Estoy de acuerdo en que la (breve) explicación dada en Sedra/Smith es un poco engañosa. En el capítulo correspondiente (generación de ondas sinusoidales) hablan sobre el control de amplitud, lo que significa: limitación de amplitud de salida para amplitudes de entrada crecientes (para evitar efectos de recorte).

Para este propósito, cada oscilador necesita cierta no linealidad (características de ganancia dependientes de la amplitud). En la mayoría de los casos, esto se implementa utilizando componentes adicionales (diodos, FET, bombilla, NTC, ..). Sin embargo, cuando se trata de osciladores basados ​​en transistores, podemos hacer uso de la no linealidad inherente de los BJT: la corriente de salida no puede crecer sin limitaciones porque, al mismo tiempo, aumenta la caída de voltaje en la resistencia del colector, lo que reduce el resto. voltaje colector-emisor VCE (el punto operativo momentáneo en la línea de carga se acerca al límite VCEsat).

Como consecuencia, el IC actual ya no puede seguir el aumento de la señal de entrada y, por lo tanto, se reduce la relación instantánea g=IC/VBE . (Tenga en cuenta que ambos valores, IC y VBE, NO son valores de CC, sino valores momentáneos ).

Este no es un efecto repentino, sino un efecto más bien "suave", y la reducción de ganancia general (con amplitudes crecientes) provoca distorsiones aceptables (en la mayoría de los casos, si la ganancia excesiva para amplitudes pequeñas no fue demasiado grande).

Observación : tenga en cuenta que la expresión g=IC/Vt es un parámetro de pequeña señal: es la pendiente de la curva exponencial IC=f(VBE).

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