dubbio su amplificatori in cascata.

[IsidoroKZ]

Ho trovato qualcosa, ma non ancora tutto

Il van der Ziel lo trovi recensito qui. Sembra piu` un libro di tecnica impulsiva, piuttosto che di elettronica analogica non lineare, che mi sembra sia quella che interessa a te.

Piu` vecchio, ma piu` orientato a quello che cerchi (se ho capito bene!) e` il Clarke Hess, Communication Circuits Analysis and Design. I capitoli 4 e 5 forse sono quello che cerchi.

Piu` moderno e` Wambacq Sansen, Distortion Analysis of Analog Integrated Circuits, oppure Hernes Saether, Design Criteria for Low Distortion in Feedback OpAmp Circuits. Questi ultimi due sono abbastanza tosti, il Clarke invece anche

[ingmarketz]

Se consideriamo due common source in cascata, per trovare la funzione di trasferimento o il guadagno dell'amplificatore risolviamo il modello di piccolo segnale per l'intero amplificatore. Tuttavia se il guadagno del primo common source e' molto grande, allora : Possiamo ancora considerare "piccolo" il segnale all'ingresso del secondo stadio? Di conseguenza e' ancora opportuno usare il modello di piccolo segnale per il secondo common source.

Sinceramente non capisco dove sia il problema: se ai fini della validità del modello, il segnale all'ingresso del secondo stadio non è più sufficientemente piccolo a causa di un grande guadagno del primo stadio, vuol dire semplicemente che abbiamo utilizzato un segnale non sufficientemente piccolo all'ingresso del primo stadio.

E' quindi sufficiente ridurre l'ampiezza del segnale in ingresso al primo stadio di quanto serve per avere un segnale sufficientemente piccolo all'ingresso del secondo... non c'è un limite inferiore oltre il quale non si può andare, quindi esiste sempre un livello di segnale sufficientemente piccolo da dare in pasto al primo stadio, tale da garantire che in ogni punto della catena non vengano superati i limiti di validità del modello.

Caro Bruno Valente, grazie per il tuo suggerimento, tuttavia il tuo metodo aggirerebbe solamente il problema e la notte andrei a dormire con la curiosita' di sapere come il problema andrebbe affrontato ;) . In particolare, nella maggior parte delle moderne applicazioni, dove consumo di potenza e portabilita' sono requisiti necessari, il tuo metodo non e' possibile applicarlo. Primo perche' se il segnale da amplificare con i miei due stadi CS e' generato da un sistema gia' assemblato, di certo non vado a modificare il circuito interno a tale sistema per attenuare il segnale. Secondo, perche' un attenuazione del segnale e' legata a una dissipazione di potenza, per esempio usando un partitore di tensione resistivo, il quale ridurrebbe l'efficienza del sistema. Inoltre anche se in linea di principio potrei usare un trasformatore per attenuare il segnale e minimizzare la dissipazione di potenza, in questo caso andrei ad aumentare l'area occupata dal mio circuito il quale sfavorisce la portabilita' del mio sistema. Per finire, come dice il buon MarcoD il segnale non puo' essere ridotto arbitrariamente perche' eæ limitato inferiormente dal rumore. Con questi tre semplici esempi, che sono oggi giorno priorita' nel progetto di sistemi elettronici, volevo solamente enfatizzare il fatto che il problema della non linearita' dei circuiti va affrontato anche se alle volte questo ci porta a ragionamenti piu' complessi.
Grazie a Isidoro per i mulitpli riferimenti alla letteratura, mi mettero' subito a leggerli. ;)

[BrunoValente]

Ma io avevo capito, evidentemente sbagliando, che si trattasse di un dubbio concettuale, non mi sarei mai sognato di andare a modificare un amplificatore inserendo partitori o trasformatori come hai descritto tu.

Se hai due stadi ad emettitore comune collegati in cascata, conoscendo l'ampiezza del segnale in ingresso al primo stadio, il modello basato sulle ipotesi di piccolo segnale ti permette di prevedere con buona approssimazione quanto è ampio il segnale in uscita dal secondo stadio solo se l'ipotesi di piccolo segnale è rispettata, cioè solo se applichi in ingresso al primo stadio un segnale tanto piccolo da far essere piccolo anche quello in ingresso al secondo.

Se invece al secondo stadio l'ipotesi non è rispettata, allora il segnale di uscita dal secondo stadio differirà da quanto previsto e sarà meno ampio e distorto.

Se vuoi prevedere con buona approssimazione cosa esce dal secondo stadio anche in queste condizioni allora non puoi più utilizzare il modello approssimato (linearizzato) che si basa sull'ipotesi di piccolo segnale e credo ti occorra conoscere con precisione le relazioni vere, non lineari, tra tensioni e correnti nei transistor e anche la loro dipendenza dalla temperatura... io di certo non saprei aiutarti.