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Resistenza ingresso a piccolo segnale

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Resistenza ingresso a piccolo segnale

Messaggioda Foto UtenteDega93 » 25 mag 2014, 19:30

Salve a tutti ,
vi propongo un esercizio tratto da temi passati del mio professore di elettronica.

"Dato il circuito in figura che rappresenta il modello dinamico equivalente di un amplificatore a transistor bipolare polarizzato con una corrente di collettore a risposo di 1.2mA a (25 °C) determinare:
1 Il valore della resistenza di ingresso vista dal generatore di segnale Vg includendo la resistenza intrinsica Rg"

Dati Rg=10kΩ,R1=22kΩ,R2=1.2kΩ,R3=22kΩ,RL=10kΩ,rπ=5kΩ,Ic=1.2mA.

Il circuito è il seguente



Questo è il procedimento che ho eseguito:

Innanzitutto noto che sono di fronte ad un circuito a piccolo segnale a emettitore comune.Ho determinato \beta_{0}=r_{\pi}*g_{m}=r_{\pi}*\frac{I_{c}}{V_{T}}.Successivamente ho ipotizzato che la resistenza di ingresso vista dal generatore di segnale Vg includendo la resistenza intrinsica Rg stesse a significare R_{in}=\frac{V_{g}}{I_{g}},se così fosse, ho applicato la LKT alla maglia a sx quindi ho
-V_{g}+R_{g}*I{g}+R{1}*I{1}=0 successivamente ,chiamando Ib la corrente che scorre su r_{\pi} , ho applicato LKC al nodo tra R_{g} e R_{1} e quindi ho che I_{1}=I_{g}-I_{b} ,sostituendo nell'equazione precedente ottengo R_{g}*I{g}+R{1}*(I{g}-I_{b})=V_{g}.

Ora voglio trovare I_{b} in funzione di I_{g}:

Applico LKT alla seconda maglia a sx e quindi ho r_{\pi}*I_{b}+R_{2}*I{2}-R_{1}*I_{1}=0,la corrente del generatore controllato non è altro che la corrente di collettore, e quindi vale la relazione I_{C}=\beta_{0}*I_{b}, applicando LKC sul nodo di emettitore ottengo I_{2}=i_{b}*(\beta_{0}+1).Riscrivo l'equazione di maglia r_{\pi}*I_{b}+R_{2}*i_{b}*(\beta_{0}+1)-R_{1}*(I_{g}-I_{b})=0 e quindi trovo che I_{b}=\frac{R_{1}*I_{g}}{r_{\pi}+R_{2}*(\beta_{0}+1)-R_{1}}.
In conclusione ho che R_{in}=\frac{V_{g}}{I_{g}}=R_{g}+R_{1}*(1-\frac{R_{1}}{r_{\pi}+R_{2}*(\beta_{0}+1)-R_{1}}) che è circa 30.2kΩ

Volevo sapere se era giusta la mia risoluzione.Grazie a tutti
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[2] Re: Resistenza ingresso a piccolo segnale

Messaggioda Foto Utentecarloc » 25 mag 2014, 22:48

mmm non ti seguo molto nei conti che hai fatto... ma mi pare tu abbia preso la via tortuosa :( ma il risultato numerico potrebbe anche essere giusto...

io la vedrei così:

levo di torno Rg e R1 quello che mi rimane è uno stadio con resistenza di degenerazione di emettitore R2 la cui resistenza di ingresso dovrebbe essere nota(*) ;-)

diciamo che

g_\text{m}=\frac{I_\text{C,0}}{V_\text{T}}\approx\frac{1\text{,}2\text{ mA}}{26\text{ mV}}\approx 46\text{ mA/V}

la resistenza nota(*) dello stadio RE vale

R_\text{in,B}=r_\pi+(1+g_\text{m}r_\pi)R_2\approx5\text{ k}\Omega+\left(1+46\;\frac{\text{mA}}{\text{V}}\times 5\text{ k}\Omega\right)\times 1\text{,}2\text{ k}\Omega\approx 283\text{ k}\Omega

ora è fatta :D questa in parallelo a R1 e poi in serie a Rg diventa circa

R_\text{in}=(283\text{ k}\Omega \;||\; 22\text{ k}\Omega)+10\text{ k}\Omega\approx 30\text{,}4\text{ k}\Omega


che in effetti si avvicina molto al valore che hai trovato tu :ok:

(*) se questa formula non fosse nota ti consiglierei di farla diventare tale ;-) praticamente serve di continuo, e se poi proprio la vuoi ricavare concentrati solo su questa parte, solo il BJT, il resto come hai visto si aggiunge facilmente dopo e ti fai conti molto più semplici e anche molto più generali :D
Se ti serve il valore di beta: hai sbagliato il progetto!
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[3] Re: Resistenza ingresso a piccolo segnale

Messaggioda Foto UtenteDega93 » 26 mag 2014, 10:29

Grazie per la risposta,effettivamente il tuo metodo è moooolto più veloce del mio.Mi sono segnato la formula,grazie ancora!
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