Transistor a emettitore comune: dubbi

[IsidoroKZ]

Mi era scappato questo thread

Ok i valori statici, si chiamano anche polarizzazione o punto di funzionamento a riposo, li hai calcolati correttamente. Per l'amplificazione bisogna considerare inizialmente un modello lineare, che vuol dire calcolare la resistenza di ingresso del transistore, che si trova fra base ed emettitore, e la transconduttanza . Il guadagno di corrente non serve a molto, non lo si conosce mai di preciso, e` un parametro che varia molto da un transistore all'altro (con la stessa sigla), e cambia con la temperatura e la tensione di collettore. Per fortuna si riescono a fare i progetti anche se non si conosce il valore del beta. Basta conoscere il beta minimo.

La transconduttanza del transistore vale , dove VT e` l'equivalente in tensione della temperatura, circa 26mV a temperatura ambiente. La transconduttanza del transistore vale nel tuo circuito 1.67mA/26mV=64mS: vuol dire che se metti ad esempio 5mV sulla base, la corrente di collettore varia di 64mSx5mV=320µA, e quindi il segnale sul collettore (la variazione di tensione rispetto al punto a riposo) varia di 320µAx3kΩ=192mV.

Di tutta la tensione che genera la sorgente di ingresso, quanta ne arriva sul transistore? Dipende dalla frequenza perche' c'e` di mezzo un condensatore. Se supponiamo che il condensatore C1 sia enorme, cioe` praticamente un cortocircuito a qualunque frequenza rimane da determinare l'effetto di C2, che non fa passare le frequenze molto basse, ma da una data frequenza in su fa praticamente passare tutta la tensione. Ho detto praticamente, che vuol dire entro 3dB. Un condensatore non diventa mai un cortocircuito.

Per sapere da che frequenza in su passa quasi tutto il segnale generato dal generatore di ingresso, bisogna sapere l'impedenza che vede C2. A sinistra c'e` un generatore di tensione, quindi impedenza nulla. A destra ci sono le due resistenze di polarizzazione in parallelo (per il segnale) ancora in parallelo alla resistenza di ingresso del transistore, che vale (circa) . E qui entra il beta, ahime'. Facciamo finta che il beta minimo sia 120 volte (se e` di piu` tanto meglio), e abbiamo circa 1.9kΩ.

Allora l'impedenza di ingresso che vede il condensatore e` data da 1.9kΩ//10kΩ//33kΩ=1.5kΩ. Il condensatore C2 fa passare praticamente tutta la tensione del generatore di ingresso, quando la frequenza del segnale e` tale per cui la reattanza del condensatore vale 1.5kΩ, come la resistenza di ingresso. Questo capita alla frequenza cioe` 1/(2πx15µFx1.5kΩ)=7Hz

A questa frequenza si ha C2 con una reattanza di -1.5kΩ, in serie a una resistenza di ingresso di 1.5kΩ e la tensione che arriva sulla base NON e` meta` della tensione di ingresso, perche' non sono due resistenze in serie, una e` l'impedenza del condensatore che e` un valore complesso. A 7Hz il 70.7% del segnale arriva sulla base e viene amplificato del prodotto .

Alla frequenza di 70Hz, la reattanza del condensatore e` di -150Ω e il rapporto di partizione vale 0.995. Questo con l'ipotesi che C2 non dia fastidio. In realta` C2 non e` un cortocircuito e la funzione di trasferimento viene piu` incasinata, ma comunque sopra i 100 Hz, il guadagno dovrebbe venire dalle parti di quanto calcolato prima.
Una tensione di 5mV fra base ed emettitore e` gia` una tensione "grande" per un transistore, si cominciano a vedere delle distorsioni.

Che scuola avevi fatto 22 anni fa? Cosa avevi studiato?

[electrocompa]

Grazie per la esauriente spiegazione. La rileggerò con calma, approfondendo passo-passo, perché lì dentro ci sono veramente tanti concetti.

Che scuola avevi fatto 22 anni fa? Cosa avevi studiato?

Ho studiato elettrotecnica, mentre elettronica è stata trattata abbastanza superficialmente, non a questi livelli di dettaglio.

Studi a parte, questi concetti vanno digeriti e allenati, grazie mille per la risposta

[electrocompa]

Mi era scappato questo thread
se metti ad esempio 5mV sulla base

Un chiarimento: i 5mV di esempio sopracitati tra quali punti del circuito si misurano?

La tensione base-emettitore è di circa 0,65-0,7V, qual è la relazione con il valore 5mV sopraindicato?

Forse uno è relativo al circuito di polarizzazione in DC, mentre l'altro al valore di segnale in AC?

Grazie

[IsidoroKZ]

Esattamente!

I 5mV di segnale sono la variazione rispetto alla tensione continua di circa 0.65V-0.7V, e si misurano fra base ed emettitore.

SE la tensione di polarizzazione base emettitore in continua e` ad esempio di 662mV, applicare 5mV di segnale vuol dire modificare la tensione base emettitore fra 657mV a 667mV

(il valore di 662mV l'ho preso a caso, nella realta` dipende dal transistore, dalla temperatura e dalla corrente di collettore)