Resolver la ganancia de voltaje en un amplificador de dos etapas en cascada

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Primero, dibujé el circuito equivalente de señal pequeña en cascada (transformación pi híbrida unilateral) para la Figura 3 como:ingrese la descripción de la imagen aquí

Después de dibujar el circuito equivalente de pequeña señal en cascada (transformación pi híbrida unilateral) de la Figura 3, determiné que la resistencia de salida R o = R C 2 y la resistencia de entrada R i = R B 1 + r π . Mientras tanto, para encontrar la ganancia de voltaje A v = V o V i = GRAMO metro R o , primero tuve que encontrar una expresión para la transconductancia GRAMO metro . Empecé escribiendo una expresión para la corriente de salida i o = gramo metro V mi B 2 . necesitaba expresar V mi B 2 en términos de V i y lo hice usando las siguientes ecuaciones de análisis de circuitos:

1) gramo metro V B mi 1 V mi B 2 r π + V C 1 R C 1 = 0

2) r π R B 2 + r π V C 1 = V mi B 2

3) V B mi 1 = r π r π + R B 1 V i

Eventualmente, V mi B 2 = gramo metro ( r π r π + R B 1 V i ) ( r π R C 1 R B 2 + r π R C 1 ) .

Enchufando esto en i o = gramo metro V mi B 2 y resolviendo para i o v i = GRAMO metro , GRAMO metro = gramo metro 2 r π 2 R C 1 ( r pag i + R B 1 ) ( R B 2 + r π R C 1 ) de modo que A V = GRAMO metro R o = gramo metro 2 r π 2 R C 1 R C 2 ( r pag i + R B 1 ) ( R B 2 + r π R C 1 ) dónde r π = β gramo metro = 100 0.01 Ω 1 = 10000 Ω . Mi problema es que el factor denominador ( R B 2 + r π R C 1 ) = 30000 Ω + 10000 Ω 40000 Ω = 0 Ω para que la ganancia A v se convierte en infinito negativo. ¿Hay algo mal en mi proceso? ¿Alguna ayuda por favor?

Primero, muéstrenos el circuito equivalente de señal pequeña. Además, ¿por qué no intentas otro enfoque? 1 - encuentre la ganancia Q1 y la ganancia Q2. Av1 = gm1*Rc1||(Rb2+rpi2) y Av2 = gm2*Rc2. Y finalmente, puedo incluir el efecto rpi1 y rpi2 en la ganancia. Av3 = rpi1/(Rb1+rpi1), A4 =rpi2/(Rb2+rpi2). Av = Av1*Av2*Av3*Av4
@G36 Editado. Mi circuito equivalente de señal pequeña ahora se puede ver arriba.
Reconoce que Rc1 = (Rb2 + Rpi). La fuente de corriente gmVbe1 se divide por igual entre Rc1 y (Rb2 + Rpi). Entonces, su voltaje de entrada de segunda etapa Veb2 es gmVbe1/2. ¿Has tenido problemas con las señales?
@glen_geek Sí, pero no entiendo por qué el "voltaje de entrada de segunda etapa Veb2 es gmVbe1/2". ¿Qué quieres decir?
Como señala glen_geek, la corriente gm1*vbe1 se dividirá por igual entre Rc1 y (Rb2 + Rpi). Esto significa que Vbe2 = 0,5*(gm1*Vbe1)*rpi2. O de la regla del divisor actual tenemos (gm1*Vbe1)*(Rc1)/(Rc1+Rb2+rpi2) = I_rpi2 actual. Ignoro el signo menos y Vbe2 = I_rpi2*rpi2.

Respuestas (1)

Dado que gm es 0,01 mho [o 'reac' del emisor de 100 ohmios], sabiendo que gm = 1A/V a 26mA, sabemos que su Ic es 0,26mA en cada transistor. Con beta=100, el rin de cada transistor es (100=B * 100=reac) = 10.000 ohmios.

La carga en el colector de Q1 es 40Kohm || (30Kohm + 10Kohm) = 20Kohm. La ganancia de la etapa 1 es gm * RC efectivo (ignorando los efectos de Vearly), por lo tanto, 0.01 * 20K == 200x. Escalado por división de voltaje de Rb1 y beta*reac = 4:1, por lo tanto, solo 50X.

La carga en el colector de Q2 es 4Kohm. Av es gm*Rc = 0,01 * 4K = 40X. Pero nuevamente tenemos ese divisor de entrada 4: 1, por lo que solo 10X.

La ganancia total es 50 * 10 = 500x.