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Valore del guadagno minore di 1 in ampli CE

MessaggioInviato: 10 lug 2011, 15:59
da giuggiolo
Ciao a tutti!

Sto risolvendo un esercizio su un ampli a BJT ad emettitore comune con degenerazione e ottengo un valore del guadagno di tensione strano...ecco qui la traccia e la mia risoluzione:



Si progetti l'amplificatore in figura tale che in polarizzazione Ic = 1mA e Vc = 2V. Si verifichi che il circuito sia in zona attiva diretta.
Poi si valuti \frac{v_0}{v_i}, Rin e Rout. Sia \beta = 100 e si trascuri l'effetto Early.


Consideriamo il circuito in d.c., quindi i condensatori agiscono come circuiti aperti e il circuito è il seguente:


  • Vale la seguente:
    R_c = \frac{10V-V_c}{I_C} = 8K\ohm
  • Verifichiamo la ZAD:
    I_B= \frac{I_C}{\beta} = 10 \mu A, I_E = I_B+I_C = 1.01 mA
    V_B = 100K\ohm I_B=1V, V_E = I_E 8K\ohm - 10V = -1.92 V
    V_C > V_B > V_E \Rightarrow ZAD

Consideriamo il modello a \pi del BJT per piccoli segnali in a.c., quindi con i generatori di tensione in corto circuito:

con
g_m = \frac{I_C}{V_T} = 0.04m\Omega^-1, r_\pi = \frac{\beta}{g_m} = 2.5M\Omega

    Otteniamo quindi:
  • v_b = v_\pi+v_e = i_b (r_\pi + (1+\beta)R_E)
    R_{in} = \frac{v_b}{i_b}  = r_\pi + (1+\beta)R_E = 3.3 M\Omega
  • v_o = -g_m v_\pi (R_c//R_l)= -g_m i_b r_\pi (R_c//R_l) = -g_m \frac{v_i}{R_{in}} r_\pi (R_c//R_l)
    Allora:
    \frac{v_o}{v_i} = -\frac{1}{R_{in}} g_m  r_\pi (R_c//R_l)
    Inoltre (per il partitore di tensione in ingresso):
    v_i = v_s \frac{R_{in}//R_e}{R_{in}//R_e+R_s}

    Allora il guadagno vale:
    G_v = \frac{v_o}{v_s} = \frac{v_o}{v_i}\frac{v_i}{v_s}= -\frac{1}{R_{in}} g_m  r_\pi (R_c//R_l) \frac{R_{in}//R_e}{R_{in}//R_e+R_s} = 0.064
  • R_{out} = R_l//R_c = 888 \Omega

Ammesso che il procedimento sia giusto, è normale che un amplificatore CE abbia un guadagno minore di 1?

Grazie in anticipo
Giulio

Re: Valore del guadagno minore di 1 in ampli CE

MessaggioInviato: 10 lug 2011, 16:42
da IsidoroKZ
E` giusto che quell'ampificatore guadagni meno di 1 perche' hai dimenticato l'effetto del condensatore sull'emettitore che toglie la retroazione dalla frequenza di 15Hz circa in su.

Metti l'emettitore direttamete collegato al potenziale zero e vedrai che le cose andranno meglio.

Poi non fare errori di calcolo del tipo gm=40uS (sono 40mS) e rpi=2.5Mohm (sono 2.5kohm).

Al solito scuola, facolta`, corso, materia e libro potrebbero essere utili. Puo` anche darsi che le abbia gia` dette e che me le sia dimenticate!

Re: Valore del guadagno minore di 1 in ampli CE

MessaggioInviato: 10 lug 2011, 16:49
da giuggiolo
È vero!! Non ho considerato il condensatore sull'emettitore come un cto cto!
Grazie dell'appunto :)

Poi non fare errori di calcolo del tipo gm=40uS (sono 40mS) e rpi=2.5Mohm (sono 2.5kohm).

Altra brutta svista...e dire che in altri esercizi l'avevo scritto correttamente! :oops:

Re: Valore del guadagno minore di 1 in ampli CE

MessaggioInviato: 10 lug 2011, 17:46
da IsidoroKZ
Il risultato dovrebbe essere dalle parti di -7.5 (fatto il conto a spanne, potrebbe essere un po' fuori)

Re: Valore del guadagno minore di 1 in ampli CE

MessaggioInviato: 10 lug 2011, 23:00
da giuggiolo
IsidoroKZ ha scritto:Il risultato dovrebbe essere dalle parti di -7.5 (fatto il conto a spanne, potrebbe essere un po' fuori)

parli di quello con o senza Re?