Diagramma di Bode amplificatore a due stadi

[nyky93]

Allora:

- Volglio costruire un amplificatore a due stadi, con amplificazione pari circa a 8 utilizzando transistor di tipo 2N2222A (npn).
Il costruttore indica che è compreso tra 50 e 350

Quindi per prima cosa progetto e monto il primo stadio (CE)

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

La scelta dei valori è dovuta agli strumenti che potrò utilizzare in laboratorio e alla trattazione studiata fino ad ora

Scelgo quindi e decido di lavorare con una tensione di base , da ciò consegue che che la tensione sull'emettitore è di

Quindi decido di far lavora il transistor con una corrente di collettore di





La tensione di collettore sarà quindi





Piccola parentesi:
[Quindi posso amplificare segnali fino a 3/8=375mV o sbaglio? Cioè se gli do un segnale più alto di 375mV mi dovrò aspettare un segnale tagliato o distorto in uscita? Il transistor dipende dalla scelta dei componenti e del valore di tensione VCC, quindi si mantiene sempre nella regione attiva. L'unica conseguenza è che qualsiasi segnale gli darò in ingresso, troverò un limite in uscita che è proprio 3V, oltre il quale vedrò segnali amplificati distorti. Sbaglio?"]

Comunque, mi manca di scegliere i valori di resistenza del partitore di base

Ora, a quanto ho capito la corrente di partitore è opportuno che sia maggiore della corrente di base
Ciò è dovuto al fatto che, scegliendo una corrente molto maggiore non tengo conto della resistenza di base , e di conseguenza la tensione di partitore è indipendente dal parametro oppure ho scritto una cavolata?

Comunque, presupponendo che le ipotesi siano giuste, nel peggiore dei casi avrò che



Ora, ho letto da qualche parte che è uso scegliere la corrente di partitore 10 volte maggiore della corrente di base?

Comunque scegliendo non dovrei avere problemi. Quindi

R_1+R_2=12 V/(200) \mu A= 60 k \Omega

(Piccola parentesi: Ho visto scrivere come unità di misura k anziche . E' plausibile?)

Inoltre si deve avere V_B=1.7 V e quindi



Quindi

Ok, fin qui ci sono?

[claudiocedrone]

Rispondo solo al quesito sulla plausibilità della "scrittura" di un valore resistivo (il resto per me è arabo... ); essendo ohm l'unità di misura della resistenza, spesso per semplificare la si omette (è sottintesa) e quindi si scrive p.es. 100 k al posto di 100 kΩ, etc.

[banjoman]

Solo col progetto di un amplificatore a BJT hai toccato tali e tanti argomenti che non mi basterebbero 10 post per chiarire tutto . Ne deduco innanzitutto che sul tuo libro (o le dispense che possiedi) non vi è traccia o quasi su come impostare decentemente il calcolo della polarizzazione.

Innanzitutto si deve partire dai requisiti di progetto: resistenza di ingresso e di uscita, poi (ovviamente) il guadagno, e se si vuole che il BJT amplifichi in tensione, in corrente o ambedue. La risposta in frequenza desiderata, sia alle basse che alle alte frequenze. Se necessario possono esserci anche requisiti sul rise-time. Il tutto associato alla scelta della configurazione più conveniente: CE, CC o CB.
Eventualmente la stabilità della polarizzazione in continua nei confronti delle variazioni del dovute alla dispersione delle caratteristiche del singolo BJT (hai visto anche tu che il costruttore lo dichiara variabile da 50 a 350). La stabilità in temperatura (variazioni del e della causate dalla temperatura).

Insomma ce n'è per tutti i gusti.

Esistono diversi approcci, dal più semplice al più sofisticato, con diverse varianti dovute all'esperienza (e al "naso") individuale del progettista.

Il tuo è molto empirico, anche se alcune scelte sono dettate dalla consuetudine. Il problema è che, come giustamente dici, non si capisce bene il motivo di determinate assunzioni di base.

Ad esempio, in mancanza di dati certi o precisi in sede di progetto, si impone generalmente e da lì si ricava il partitore di base, mentre tu scegli subito la , che è un modo di procedere errato.
Anche la corrente di collettore va scelta in base a reuisiti ben precisi. Nel tuo caso comunque 1mA può andare bene, almeno per iniziare a capire.

Appena trovo un minimo di tempo ti spiego meglio. Comunque errori non ne hai commessi, non di calcolo almeno. Quello che ti manca è il come procedere.

Max

[g.schgor]

Ha ragione banjoman. Partire con ipotesi senza osservare
le vere caratteristiche del transistor può essere fuorviante.
Comunque prendendo per buoni i tuoi calcoli, suggerirei per prima cosa
di controllarli con una simulazione:

2222AAmpli.GIF (5.69 KiB) Osservato 5318 volte

Ti torna?
Poi seguirei quanto suggerito in questo articolo (paragr. Il transistor come amplificatore), magari facendo tracciare le curve caratteristiche del 2N2222A
per "vedere" dove si colloca il punto di lavoro ed i margini del segnale
da amplificare

[banjoman]

Oh, bene, l'articolo dig.schgor è giusto quello che cercavo stanotte su EY, ma forse complice la stanchezza non l'ho visto.
A questo punto raccomando a nyky93 di leggersi l'articolo citato, ponendo molta attenzione alla parte in cui è illustrato il procedimento della retta di carico.

L'analisi mediante grafici permette di visualizzare meglio cosa effettivamente accade in un circuito con BJT, sia dal punto di vista statico (DC) sia dinamico (AC). Purtroppo sono tutte tecniche di analisi obsolete che col passare degli anni vengono sempre meno citate nei testi, con solo brevi cenni di sfuggita.
A mio avviso è una lacuna grave, poiché non permette di sviluppare quella che io definisco la °visuale° di un circuito a colpo d'occhio: una sorta di visualizzazione mentale di come stia operando un circuito in quel momento. Sistemi di equazioni complicatissimi e simulatori alleviano sicuramente il lavoro di un progettista, ma non gli consentono di sviluppare il "terzo occhio elettronico" come lo chiamo io.

Nel caso di nyky93: una di soli 3 V rispetto a un'alimentazione disponibile di 12 V, significa far lavorare (a riposo, retta di carico statica) il BJT pericolosamente vicino alla zona di saturazione, e questo non va bene se uno desidera amplificare segnali che abbiano swing di tensione positivo e negativo simmetrici, come ad esempio un segnale audio.

Se ne deduce quindi che nel tuo caso sarebbe meglio polarizzare il 2N2222 in modo che abbia una VC intorno a 5 o 6 V almeno. In tal modo il collettore potrà effettuare ampie escursioni di tensione senza andare in saturazione o interdizione. Dato che in sede di progetto abbiamo stabilito che su devono cadere circa 1,2 V, imponendo che sia circa 6 V, ne deriva che la sarà di circa 5 V: il punto di lavoro, nei riguardi del valore di è più centrato rispetto a quello ottenuto da te, che era di 3 V.

Per ora mi fermo qui: resta ancora da definire la per individuare completamente il punto di lavoro del BJT, ma voglio che prima tu abbia ben chiaro cosa ho esposto fin qui, assieme all'articolo di g.schgor, dopodiché continuo. Ricordati che il concetto di retta di carico è per me fondamentale al fine di guidarti con i miei ragionamenti.

Max

[banjoman]

Sto preparando dati e grafici per illustrare il calcolo della polarizzazione. Li pubblicherò stasera, di giorno sono incasinato fino ai capelli e non ho la tranquillità necessaria....

Max

[nyky93]

Ho dato una lettura veloce. Sono stato tutta la giornata all'uni e stasera dovrò aprire i libri di meccanica quantistica. Domani pomeriggio appena torno studierò con calma tutto ciò che hai scritto

[banjoman]

O.K. allora e' anche meglio per me.
Siccome ho notato che l'argomento (calcolo della polarizzazione di un BJT) e' sicuramente di interesse generale, sto scrivendo un articolo, cogliendo due piccioni con una fava: pubblico il mio primo articolo e soddisfo la curiosita' dei lettori del forum oltre che la tua
Dovrai attendere pero' almeno fino a domani o dopodomani. L'articolo e' piu' lungo del previsto e dato che l'argomento non e' banale voglio fare le cose per bene.

A presto quindi.

Max

[banjoman]

Ho appena pubblicato il mio primo articolo sul blog, dove tratto del calcolo della rete di polarizzazione proposta in questo topic.
Ci ho messo più tempo del previsto perché a mano a mano che lo scrivevo, mi venivano in mente sempre nuovi spunti e osservazioni. Credo resterete sorpresi.

Max

[nyky93]

Grazie mille ho letto con attenzione tutto l'articolo e lo rileggerò nei prossimi giorni per avere la conferma che mi sia tutto chiaro.

Volevo cogliere l'occasione per chiedere, a chiunque ne fosse a conoscenza, informazioni sulla reperibilità di libri o dispense con esercizi simili ai seguenti

esercizi1.pdf

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