Emisor común bjt amp Q point con y sin espejo de corriente

¿Cuál es el beneficio real del esquema del amplificador CE BJT del divisor de voltaje como ese? Si uso diferentes BJT en la vida real con varios betta, daré diferentes caídas de voltaje XMM1. Diferentes betta de BJT reales no permitirán centrar el voltaje del punto Q XMM1 en la curva de salida. ¿O no es crítico permitir que el punto Q se desvíe en la curva de salida?

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También estoy tratando de usar la fuente actual en lugar de R3 para arreglar la corriente del colector Q1, pero no puedo entender si ese esquema se puede usar en la vida real. ¿Y no puedo entender cómo seleccionar los valores R3, R4 si conozco la corriente del colector Q1 (que es igual a I_ref sintonizada por R1)?

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Creí haber visto un comentario tuyo pidiendo una derivación de una ecuación en electronics.stackexchange.com/questions/260979/… . ¿Se resolvió esa duda?
Además, como un comentario aparte, su intento (como yo lo veo) de una alta ganancia de 100 en una corriente de reposo cerca 1 mamá está mal calculado. Pero esa es una historia diferente para más adelante.
@jonk La pregunta era sobre la ecuación VB = Rth * (Vcc/R1 - Ib). No entiendo completamente cómo derivarlo?
@jonk Si uso el espejo actual como en el segundo esquema, ¿qué necesito para configurar el voltaje del punto Q del colector Q1 a la mitad de 10V?
Es fácil. El voltaje base es igual al voltaje del divisor Thevenin menos la resistencia del divisor Thevenin multiplicada por la corriente base (que carga el divisor). Imagine que la base BJT no está conectada. Entonces es obvio que hay un voltaje y una resistencia de Thevenin, ¿correcto? Ahora, si extrae una pequeña corriente de esta fuente, habrá una caída de voltaje. ¿Correcto? ¿Ves esto?
No puedo responder la pregunta sobre el espejo actual porque su uso en el segundo esquema no tiene sentido para mí. Con una salida diferente para conducir, podría. Pero no como se muestra. Tal vez debería proporcionar un enlace para proporcionarme el contexto.
@jonk ¡Sí, lo veo!
@jonk Mi interés en el segundo esquema es centrar el punto q usando la fuente actual como carga del colector. ¿Es posible o es necesario que se use otra carga en lugar de una resistencia R5?
Excelente. Me alegra ver que lo ves. Entonces V B = V T H R T H I B . Y debería poder arreglar las cosas para que coincidan con lo que escribí, a partir de ahí.
En lo que respecta al colector, toda la idea de tener una oscilación de voltaje en el colector depende de ligeras variaciones de la corriente del emisor que causan variaciones en la corriente del colector, convertida allí en voltajes con una resistencia. Una corriente constante vencería eso. Sin embargo, puede usarse cuando desee una salida de corriente en lugar de una salida de voltaje. Pero su esquema está mal organizado para eso.
@jonk ¡Todo está bien!
@jonk En electronics.stackexchange.com/questions/260979/… hay una muy buena explicación de los cálculos del amplificador CE. ¿Pero se usa VC> = 1V para evitar que BJT se mueva a la saturación? Y escribió sobre R1 y R2 "Si no lo hace, ninguno de los cálculos anteriores es válido" ... Usando ese método, construyo un amplificador, pero durante la simulación veo otro resultado que el calculado: las corrientes y los voltajes son diferente. Y en la simulación y en la vida real necesito agregar un potenciómetro para sintonizar el circuito, ¿es así?
No hay una respuesta simple a eso. Tienes que tener en cuenta lo esperado β variación en partes reales para el BJT, traducida a variaciones de la corriente base a través de esa resistencia que conduce a variaciones en las caídas de voltaje, lo que lleva a cambios en la corriente de reposo y el voltaje del colector de salida de reposo. (Variaciones en V B mi también deben tenerse en cuenta). Habrá un rango aceptable (basado en la experiencia) como consecuencia allí (consideraciones térmicas entre ellas). Tendría que escribir una página sobre el tema.

Respuestas (1)

Este sitio de EESE es un gran recurso para usted. No puedo hablar mucho sobre las contribuciones de otros, ya que no he leído todo aquí yo mismo. Pero aquí hay una breve lista de mis propias contribuciones que pueden relacionarse directamente o dentro de un estadio razonable de su pregunta:

  1. Abordar directamente la variación de los parámetros BJT en el punto Q del amplificador CE
  2. Pasos de diseño completos para el amplificador CE, incluido el arranque
  3. Tutorial de pasos de diseño para un amplificador CE similar
  4. Otro tutorial de diseño para un amplificador CE similar, incluido el arranque
  5. Discusión del amplificador CE completamente puenteado
  6. Topología de amplificador diferente, pero vale la pena echarle un vistazo
  7. Discusión del enfoque del amplificador LM380 (no muy diferente al n. ° 6)
  8. Comenzando un diseño de amplificador con diferentes puentes, a un ejemplo de un amplificador de 50 watts que fue diseñado profesionalmente

Ahora a sus preguntas.

  • En la configuración CE simple que proporciona como primer diagrama, el punto de reposo nunca estará exactamente en el mismo punto preciso con partes BJT discretas. Podría ser más importante si estuvieran acoplados a CC (y hay formas de lograr un diseño acoplado a CC usando partes discretas). Pero a menudo se muestran como acoplados a CA, y el cambio en el punto de reposo casi siempre es aceptable, por lo que el punto de reposo exacto no es en absoluto crítico. La polarización de CC resultante en el condensador de acoplamiento compensa cualquier diferencia de variación de BJT.
  • En la configuración CE simple que proporciona como primer diagrama, es común diseñarla sin depender demasiado de la β del BJT. Como resultado de ese enfoque, por lo general resulta que las variaciones de β entre partes de la misma familia (en el peor de los casos, del orden de 50 % ) tiene solo un impacto relativamente pequeño en el punto de reposo, siempre que haya hecho que su divisor de voltaje sea lo suficientemente "rígido". El impacto que hay se debe a las variaciones de la corriente de base como una carga en la resistencia de Thevenin del divisor de tensión. Así que esto también es bastante predecible.
  • En la configuración CE simple que proporciona como primer diagrama, también es común diseñarla sin depender demasiado de la V B mi del BJT. ( V B mi Las variaciones se deben a las variaciones de corriente de saturación, que a su vez pueden variar en un factor de hasta 3 entre las partes. Pero dado que esto es parte de una función logarítmica, el impacto es menor de lo que puede imaginar al principio). Esto se logra generalmente por una razón diferente: la estabilidad de la temperatura. Pero también tiene otro impacto, que es reducir la dependencia del punto de reposo de V B mi variaciones. Sin embargo, este es a menudo el mayor impacto en el punto de reposo, que las variaciones de β -- aunque, por supuesto, todo depende de los objetivos de diseño y de las elecciones de diseño reales que se realicen.
  • No estoy seguro de dónde está su cabeza al reemplazar la resistencia del colector con una fuente de corriente constante. Así que prefiero quedarme corto hasta que entienda mejor sus pensamientos aquí (¿quizás una referencia?) (Hay razones por las que uno podría hacer esto, pero probablemente no use la configuración que muestra aquí, y en cualquier caso esas razones están fuera de la alcance de lo que muestra en su pregunta).