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Amplificatore a BJT CE

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Amplificatore a BJT CE

Messaggioda Foto Utentegiuggiolo » 20 lug 2011, 13:48

Ciao a tutti!

Ho il seguente circuito:


vorrei calcolare il guadagno \frac{v_B}{v_I}. Allora, per prima cosa noto che:
v_A = v_I \frac{R_9}{R_9+R_8}

Considero quindi il modello per piccoli segnali del BJT:


Va è quindi applicata alla serie Rb-rpi e quindi:
v_B = v _\pi = \frac{r_\pi}{R_b+r_\pi} v_A = \frac{r_\pi}{R_b+r_\pi}   \frac{R_9}{R_9+R_8} v_I
da cui
\frac{v _\pi}{v_i} = \frac{r_\pi}{R_b+r_\pi}   \frac{R_9}{R_9+R_8}

è giusto fin qui?

grazie in anticipo
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[2] Re: Amplificatore a BJT CE

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 20 lug 2011, 17:36

Non e` giusto, ma in questo caso e` una approssimazione ragionevole poiche' R9<<Rb.

La soluzione corretta puoi trovarla in due modi, usando un equivalente Thevenin della sorgente oppure risolvendo la rete a scala.

Nel modo in cui hai fatto tu hai supposto che la tensione sul nodo A non dipenda da quanto e` collegato dopo il nodo, in questo caso la resistenza Rb e tutto quello che segue.

Per risolverlo con Thevenin puoi decidere di fare l'equivalente del generatore di ingresso, R8 e R9, oppure di includere anche Rb, fa lo stesso. Provo a farlo lasciando Rb fuori da Thevenin.


L'equivalente Thevenin da` il generatore di tensione pari a quella che avevi calcolato, ma anche una resistenza serie di valore R8//R9=99 ohm, MOLTO piu` bassa di Rb, quindi la si puo` quantitativamente trascurare, ma solo dopo che si mettono i numeri. Il circuito equivalente diventa:


e la tensione v_\pi diventa v_\pi=v_{EQ}\frac{r_\pi}{r_\pi+R_b+R_{EQ}} vale a dire, espandendo tutti i termini
v_\pi=v_{in}\frac{R_9}{R_8+R_9}\cdot\frac{r_\pi}{R_8/\!/R_9+R_b+r_\pi}

Dato che R_8/\!/R_9\ll R_b puoi trascurarlo nel denominatore e trovi la formula che hai scritto tu. Ma senza mettere i numeri, a priori non puoi sapere che e` trascurabile.

Sicuro che R9 sia da 100ohm e non da 100kohm?

La soluzione con la rete a scala fra un po' adesso e` ora di colazione.
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[3] Re: Amplificatore a BJT CE

Messaggioda Foto Utentegiuggiolo » 20 lug 2011, 17:52

ok, grazie per questa risoluzione :) effettivamente ho sbagliato a valutare la tensione in A...

Sicuro che R9 sia da 100ohm e non da 100kohm?


sì, è un esercizio di laboratorio e abbiamo usato proprio una resistenza da 100 ohm...

effettivamente ottengo in uscita, con i valori sperimentali, un guadagno di tensione di circa -0.6 V/V (<1, ergo non amplifica niente)...è possibile che dipenda da R9?
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[4] Re: Amplificatore a BJT CE

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 20 lug 2011, 17:56

Eh si` che dipende dal valore di R9, il segnale viene diviso praticamente per 100 prima di entrare nell'amplificatore.
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[5] Re: Amplificatore a BJT CE

Messaggioda Foto Utentelionell88 » 21 lug 2011, 16:01

Mi intrometto per chiedere questo. Quando abbiamo un'altra resistenza in ingresso, oltre alle "normali" resistenze per la polarizzazione, è più corretto calcolare l'equivalente ti Thevenin?
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[6] Re: Amplificatore a BJT CE

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 21 lug 2011, 16:09

Se ho ben capito la domanda, la risposta e` dipende dai gusti e dalle abitudini personali. Usare un equivalente riduce la complessita` della rete al costo di un semplice calcolo preliminare. Se si e` fan della massima "divide et impera" meglio fare l'equivalente Thevenin.
Nel calcolo della polarizzazione fare l'equivalente e` molto consigliato, riduce di una unita` il numero di equazioni algebriche da risolvere perche' toglie una maglia e usando le correnti correnti come incognite il vantaggio lo si sente.

Nel caso del segnale invece il guadagno viene di solito calcolato usando le tensioni come incognite e quindi e` meno indispensabile farlo, anche se conveniente.

Avevo promesso anche la soluzione senza Thevenin, ma l'OP non si era mostrato interessato e avevo lasciato perdere.
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[7] Re: Amplificatore a BJT CE

Messaggioda Foto Utentegiuggiolo » 24 lug 2011, 10:34

No no, sono ancora interessato! È da un po' che non facevo l'accesso e quindi non ho letto delle risposte :)
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