ElectroYou - la comunità dei professionisti del mondo elettrico

da **giuggiolo** » 10 lug 2011, 15:59

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:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

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:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

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:

Sorgente FidoCadJ | Ingrandisci | Cos'è Fidocad

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

$v_b = v_\pi+v_e = i_b (r_\pi + (1+\beta)R_E)$
$R_{in} = \frac{v_b}{i_b} = r_\pi + (1+\beta)R_E = 3.3 M\Omega$
$v_o = -g_m v_\pi (R_c//R_l)= -g_m i_b r_\pi (R_c//R_l) = -g_m \frac{v_i}{R_{in}} r_\pi (R_c//R_l)$
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

da **IsidoroKZ** » 10 lug 2011, 16:42

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!

da **giuggiolo** » 10 lug 2011, 16:49

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:

da **IsidoroKZ** » 10 lug 2011, 17:46

Il risultato dovrebbe essere dalle parti di -7.5 (fatto il conto a spanne, potrebbe essere un po' fuori)

da **giuggiolo** » 10 lug 2011, 23:00

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?

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Valore del guadagno minore di 1 in ampli CE

[1] Valore del guadagno minore di 1 in ampli CE

[2] Re: Valore del guadagno minore di 1 in ampli CE

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