Polarización del amplificador de emisor común y selección de resistencia

Estoy diseñando un amplificador de emisor común estándar. Mi libro de texto dice que es estándar hacer V C = 2 / 3 V C C y V mi = 1 / 3 V C C . Entiendo que tiene que ver con maximizar la oscilación de voltaje, pero su efecto no está claro para mí. ¿Por qué hacer esto es una práctica estándar?

Decir V C C = 12 V , entonces V C = 8 V y V mi = 4 V . Dado que la salida del amplificador se toma en el colector, la salida está en 8 V sin señal de entrada. Me han dicho que el swing es +/- 4 V , entonces el rango del amplificador es 4 V a 12 V . Supongo que no entiendo lo que significa swing y cómo se llega a estos números. Entiendo que puede llegar hasta 12 V hasta que corta la señal ya que el transistor no puede ir más alto que 12 V , pero ¿por qué no puede bajar más bajo que 4 V ?

Otra cosa; he leido que si β es grande, digamos 200, entonces I mi ≈ I C . Eso tiene sentido para mí, ya que la corriente del colector contribuirá a la mayor parte de la corriente del emisor para beta grande. Sin embargo, mi profesor dijo que por esta razón podemos hacer que las resistencias del colector y del emisor tengan el mismo valor. ¿Por qué?

Hmmm - Me suena mal. La única vez que haría eso es si necesito señales tanto del colector como del emisor al mismo tiempo (por ejemplo, un divisor de fase). De lo contrario, generalmente establecería Ve entre el 10 y el 20% del suministro con Vc en aproximadamente el 60% del suministro. La resistencia del emisor se desacoplaría entonces con un condensador adecuado. Si hiciera lo de 2/3, 1/3, entonces las resistencias del colector y del emisor serían iguales. Ib es menos del 1% de la corriente y dado que las resistencias tendrían una tolerancia del 5%, no habría una diferencia significativa en la producción.
@JImDearden, ¿qué pasa con el cambio de voltaje? Esa parece ser la razón número uno por la que este es un "estándar" desde mi punto de vista.
La razón por la que desea algo de voltaje en el emisor (digamos 20%) es para la estabilización de polarización. El capacitor de derivación 'suaviza' efectivamente este voltaje manteniendo el emisor en este nivel de CC aunque la corriente (CA) a través del transistor varíe. Establecer el voltaje del emisor más alto (33%) significa que tiene menos oscilaciones en el colector. Siempre es un compromiso. consulte circuitstoday.com/transistor-amplifier para ver un diseño de ejemplo

Respuestas (3)

Por supuesto, puedes hacer Rc=Re. Sin embargo, la pregunta sigue siendo si esto tiene mucho sentido. Por lo tanto, creo que la primera regla que mencionó (Vc = Vcc * 2/3 y Ve = Vcc / 3) es una buena compensación entre el swing permitido y una buena estabilización del punto operativo. Como probablemente sepa, la resistencia Re proporciona retroalimentación negativa para CC y estabiliza el punto de polarización.

Con respecto a su ejemplo (Vcc = 12V). En este caso la oscilación posible (teórica) es 12-8=+4V y 4-8=-4V con Vce=4V .

Por supuesto, la resistencia Re también proporciona retroalimentación de señal, lo que reduce la ganancia a un valor de aplicación. RC/Re. Para obtener una mayor ganancia, puede omitir la resistencia Re con un condensador adecuado.

Bien, creo que entiendo mejor el aspecto de la oscilación de voltaje después de leer estas respuestas. ¿Puede explicar cómo esta configuración proporciona una "buena estabilización" del punto operativo? O, ¿podría decirme cuál sería un ejemplo de mala estabilización?
Bien, ¿sabes algo sobre los comentarios negativos? En este caso es sencillo: Ic sube por aumento de temperatura. Por lo tanto, más caída de voltaje a través de Re. Eso significa: Ve es más grande y Vbe baja. La reducción de Vbe hace que Ic vuelva (casi) a su valor anterior. Esto funciona porque el BJT es un dispositivo controlado por voltaje: Ic=f(Vbe).
No sé mucho sobre retroalimentación en circuitos amplificadores. (Solo me he ocupado de los comentarios con respecto a los amplificadores operacionales). Además, ¿dónde entra en juego la temperatura aquí?
Es una propiedad de los transistores bipolares que la corriente del colector aumenta si aumenta la temperatura (para un voltaje de polarización constante Vbe). La razón es una mayor movilidad de los portadores cargados para temperaturas más altas.
Pero la temperatura no se menciona aquí, así que no veo dónde entra en juego.
Tenemos la función de transferencia Ic=Is[*exp(Vbe/VT)-1]. Aquí, la corriente Is es muy sensible a la temperatura.
Ah, sí, el voltaje térmico es una función de la temperatura, pero siempre se nos dice que asumamos la temperatura ambiente. Aún así, lo siento, pero no veo lo que quieres decir.
No, NO es el voltaje térmico VT el responsable del aumento de Ic. Por el contrario, un aumento de VT reducirá ligeramente la corriente (¡evalúe la fórmula!). Es la corriente Is que no es una constante fija sino muy sensible a la temperatura. Eso es física, y no puedes verlo a partir de la fórmula.
Hmm, ok. Bueno, de cualquier manera, la temperatura no cambia en este problema/aplicación, así que no veo a qué te refieres.
La retroalimentación de CC negativa siempre se aplica para proteger el circuito contra los efectos causados ​​​​por la temperatura porque nadie puede estar seguro de que la temperatura corporal del BJT permanecerá constante. No lo olvide, el producto Ic*Vce también calentará el BJT, no solo las influencias ambientales.

Si la corriente a través de las resistencias es aproximadamente la misma ( I C ≈ I mi ) , y quiere que la caída de voltaje a través de ellos sea la misma ( V C C 3 ) , entonces, por la Ley de Ohm, las resistencias deben tener el mismo valor.

V mi = V C C − V C
I mi ≈ I C
R mi = V mi I mi ≈ V C C − V C I C = R C

¡Qué obvio! No puedo creer que no se me haya ocurrido

LvW cubrió la mayor parte. En cuanto a por qué el colector no puede oscilar por debajo de 4 V, considere los voltajes de polarización en el transistor. El emisor está a 4V, lo que significa que la base está a unos 4,7V. Si el colector cae por debajo de aproximadamente 4,7 V, la unión base-colector estará polarizada hacia adelante y el transistor ya no estará en modo activo hacia adelante.

Polarización del amplificador de emisor común y selección de resistencia
RespuestasAquíPolítica de privacidad1y, 0v