Impedancia de entrada del amplificador de emisor conectado a tierra con retroalimentación de CC

Question

Impedancia de entrada del amplificador de emisor conectado a tierra con retroalimentación de CC

bjt
Física
Impedancia de entrada

KMC

En AoE3 2.3.5.C (página 98) dice lo siguiente (refiriéndose al circuito de la imagen):

Por ejemplo, la retroalimentación actúa para reducir las impedancias de entrada y salida. La señal de entrada ve $R_1$ resistencia efectivamente reducida por la ganancia de voltaje de la etapa. En este caso equivale a una resistencia de unos 200 $\Omega$ a tierra (¡nada agradable!)...

La resistencia intrínseca del emisor $r_e$ es $\frac{V_T}{I_E} = 25.3\Omega$ (con $V_T \approx 25.3mV$ ). Solo $R_2$ y $r_e$ son "a tierra" por lo que $R_1$ no juega en el papel. Entonces $R_{R2||(\beta*re)} = 1844\Omega$ (con $\beta \approx 100$ ), y por lo tanto la impedancia de entrada de la señal. No puedo entender cómo se reduce la impedancia de entrada a 200 $\Omega$ en este circuito amplificador de emisor conectado a tierra con retroalimentación de CC.

G36

Pero el AOE no dice que Rin sea igual a R1. Están tratando de decirle que la señal de entrada verá R1 como una resistencia mucho más pequeña. Consulte el efecto Miller electronics.stackexchange.com/questions/234349/… Y toda la impedancia de entrada del amplificador es igual a

R_{I N} = R_{2} | | \frac{R_{1}}{| A_{V} | + 1} | | (β + 1) r_{e} \approx \frac{68 k Ω}{321} \approx 200 Ω

$\Large R_{IN } = R_2|| \frac{R_1}{|A_V|+1}||(\beta +1)r_e \approx \frac{68kΩ}{321} \approx 200Ω$ porque

\frac{68 k Ω}{321}

$\frac{68kΩ}{321}$ es la resistencia más pequeña en circuito paralelo.

G36

También te recomiendo que leas este ittc.ku.edu/~jstiles/412/handouts/… Debería ayudarte mucho.

Respuestas (2)

Impedancia de entrada del amplificador de emisor conectado a tierra con retroalimentación de CC

Pero el AOE no dice que Rin sea igual a R1. Están tratando de decirle que la señal de entrada verá R1 como una resistencia mucho más pequeña. Consulte el efecto Miller electronics.stackexchange.com/questions/234349/… Y toda la impedancia de entrada del amplificador es igual a $\Large R_{IN } = R_2|| \frac{R_1}{|A_V|+1}||(\beta +1)r_e \approx \frac{68kΩ}{321} \approx 200Ω$ porque $\frac{68kΩ}{321}$ es la resistencia más pequeña en circuito paralelo.
También te recomiendo que leas este ittc.ku.edu/~jstiles/412/handouts/… Debería ayudarte mucho.

broma · Answer 1

Se trata principalmente de cómo cambia el voltaje del colector con respecto a un cambio de voltaje base.

Para empezar, se supone que la impedancia de la capacitancia de entrada es insignificante a la frecuencia en cuestión y puede despreciarse. Luego, sabe que la ganancia de voltaje está cerca $A_v=\frac{R_{_\text{C}}}{r_e}\approx 320$ (dadas sus propias cifras aquí).

Dado que el voltaje del colector se mueve en la dirección opuesta al voltaje base, y lo hace por esa cifra de ganancia, entonces el cambio de voltaje a través de la resistencia será $v_{_{\text{R}_1}}=-A_v\cdot v_i - v_i=-\left(A_v+1\right)v_i$ . Por lo tanto, $i_{_{\text{R}_1}}=\frac{v_{_{\text{R}_1}}}{R_1}=-\left(A_v+1\right)\frac{v_i}{R_1}$ .

Normalmente, esperarías $\mid\: i_{_{\text{R}_1}}\mid=\frac{\mid v_i\mid }{R_1}$ . Pero como puedes ver, es $\mid-\left(A_v+1\right)\mid=A_v+1$ veces más grande. Entonces la resistencia de $R_1$ , visto por la entrada, parece ser unas 321 veces menor debido a la dirección y magnitud del cambio de voltaje del colector con respecto al cambio de voltaje base.

Solo obtengo la parte matemática donde la entrada (o la señal de entrada pequeña) ve ~320 más pequeña debido a la ganancia en el colector, y 68k/320 ~ 200 $\Omega$ . Pero por qué $R_1$ ? La pequeña corriente de entrada debe dirigirse hacia tierra y pasar corriente a $R_2$ y el emisor, en lugar de $R_1$ . La impedancia que la corriente de señal pequeña ve en la entrada debe ser un cálculo de $R_2$ y $r_e$ , no $R_1$ . Al parecer me equivoque y no entiendo el concepto, aquí espero que me puedan ayudar a aclarar.
@KMC Supongamos $v_i$ se mueve hacia abajo un poco. Luego, el voltaje del colector se moverá hacia arriba, rápidamente, en respuesta. ¿Sí? Esto crea un cambio de voltaje a través $R_1$ que es mucho más grande (ya que el colector se aleja en la dirección opuesta) y, por lo tanto, un cambio de corriente que también es mucho más grande (de lo esperado, de lo contrario). Entonces, la mejor manera de "ver" $R_1$ La carga de 's es como si fuera unas 320 veces menor en valor. Solo piénsalo un poco más. (Si ayuda, imagine que la ganancia de voltaje fuera infinita y opuesta y piense en lo que eso podría hacer).
Entiendo ahora. Entonces, si la salida se toma del lado del colector, la impedancia de entrada se ve a través del camino desde la entrada hasta la salida del colector y está sujeta a la ganancia; y si la salida está en el lado del emisor, la impedancia de entrada se ve desde la entrada al emisor con un multiplicador \$\beta\+1$?
@KMC Bueno, no. Si la salida se tomó del emisor, pero el circuito permaneció exactamente igual, la ganancia de voltaje sería cercana a 1 para su salida, pero la resistencia de retroalimentación de ese colector aún tendría la misma acción en la entrada. Entonces, la entrada aún parecería ser una carga pesada para la fuente debido a R1. Tendría que eliminar R1 para eliminar esa carga y eso significaría un cambio radical en el circuito, de todos modos. Así que sería un análisis diferente entonces.

LvW · Answer 2

LvW

Solo para completar el cuadro (desde el punto de vista de los sistemas):

La cadena de resistencias R1-R2 proporciona retroalimentación de corriente controlada por voltaje: en el nodo base, la corriente de entrada se superpone con la corriente de retroalimentación. Esto es muy similar a la disposición de retroalimentación como se conoce a partir de la configuración del opamp inversor.

De la teoría del sistema sabemos que en este caso, la resistencia de entrada se reduce por el factor de ganancia de bucle (mejor: 1+ganancia de bucle).

Por lo tanto, la resistencia de entrada total es la combinación en paralelo:

Rin=[R1/(1+Av) || R2 || rbe] (con rbe=hie y Av=gm*Rc=Rc/re)

KMC

\frac{R_{1}}{1 + A_{v}}

$\frac{R_1}{1+A_v}$ ~

210 Ω

$210\Omega$ , y con

R_{2}

$R_2$ =

6.8 k Ω

$6.8k\Omega$ y

r_{e}

$r_e$

\approx

$\approx$

25.3 Ω

$25.3\Omega$ , eso da

R_{i n}

$R_{in}$ ser ~

22 Ω

$22\Omega$ en lugar de ~

200 Ω

$200\Omega$ . Ahora eso me confunde en cuanto a dónde ve la entrada ~

22 Ω

$22\Omega$ y donde ver el

200 Ω

$~200\Omega$ ?

LvW

KMC... no me gusta nada el modelado con re. ¡Y tu comentario muestra claramente por qué! El símbolo re puede llevar a confusión y malentendidos...re NO es la resistencia dinámica BE. En mi fórmula ves rbe=hie (normalmente, algunos kOms). La cantidad re es la transconductancia inversa (re=1/gm) y aparece solo en la expresión de ganancia.

G36

r_{b e} = r_{π} \approx h_{i e} = \frac{β}{g_{m}} = (β + 1) r_{e}

$\Large r_{be} = r_{\pi} \approx h_{ie} = \frac{\beta}{g_m}= (\beta +1)r_e$ dónde

r_{e} = \frac{V_{T}}{I_{E}}

$\Large r_e = \frac{V_T}{I_E}$ electronics.stackexchange.com/questions/367321/…

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