Pregunta del divisor de voltaje del transistor

La resistencia de 1k0 es simplemente un legado de un circuito utilizado anteriormente. El autor ha dejado este componente para demostrar lo que sucede si agrega carga adicional al circuito pero no ha explicado el circuito intermedio.

Considera esta versión en su lugar:

El primer circuito muestra que agregar una carga a un circuito divisor potencial reducirá el voltaje en la unión.

Mira las ecuaciones en azul:

El autor está diciendo que:

(i) si Rload es mucho mayor que R2 (un factor de al menos 10) no cambia demasiado el voltaje y podemos ignorarlo.

(ii) Si R2 es similar o menor que Rload, entonces debemos volver a calcular el voltaje. (el autor no explica esto muy bien y se concentra en mucho menos)

¿Cómo funciona el seguidor de emisor utilizando esta información?

( Dibujé el circuito intermedio para aclarar este proceso )

Q1 solo toma una corriente base muy pequeña (porque tiene una amplificación de corriente de al menos 100). Mientras esta corriente de base sea al menos 10 veces más pequeña que la corriente que pasa por R1, R2 no reduce demasiado el voltaje en la unión . (recuerde que las resistencias de la banda dorada tienen una tolerancia del 5%, por lo que esperamos alguna variación en cualquier caso)

La salida del transistor es a través de una carga de resistencia de 1k0 (mucho más baja que R2). Es suministrado por la corriente a través del transistor y no por el divisor potencial.

La unión base-emisor bajará aproximadamente 0.6V. El voltaje de salida en el emisor será 0.6V menor que el divisor de potencial. (diagrama medio)

El autor luego agrega una carga aún mayor (resistencia más pequeña) a través de la resistencia del emisor (diagrama de la derecha) para demostrar que esto no tiene efecto en el voltaje de salida.

En otras palabras, la carga puede variar pero la tensión a través de ella permanece igual. (que es el punto de enseñanza).

Para responder a su pregunta: sí, la resistencia 1k0 (R3) podría eliminarse, en la práctica no tiene ninguna función y es simplemente parte de la carga pero necesita tomar este diagrama de circuito en el contexto de todo el artículo que comienza con un amplificador de emisor común diseñado con R3 como una resistencia de 1k0. El contexto aquí es importante.

La resistencia de 1k está ahí para ayudar a que \ $ I_C \ $ sea más estable con respecto a los cambios en el parámetro del transistor \ $ h_ {FE} \ $. Es un tipo de retroalimentación negativa. Desafortunadamente, también reduce la ganancia de CA. Si la frecuencia de la señal que se está amplificando no es demasiado baja, generalmente hay un condensador en paralelo con esta resistencia para hacerla "invisible" para la señal de CA mientras aún proporciona estabilización en la corriente DC \ $ I_C \ $. Sin embargo, como el amplificador es para señales de audio, el capacitor tendría que ser bastante grande y creo que esa es la razón por la que lo han dejado de lado.

Realmente debería ser más claro sobre el esquema al que hace referencia. He mirado la página web y sus escritos, y estoy bastante seguro de que se refería al circuito que está a la derecha del que tenía una X grande que lo atravesó a su izquierda. Esa es una fuente de alimentación emisora del emisor, básicamente:

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Intencionalmente, he dejado la resistencia RLOAD fuera del circuito para dejar un poco más claro por qué está \ $ R_3 = 1k \ Omega \ $. Sin él, el emisor de \ $ Q_1 \ $ simplemente está flotando. Al agregarlo, obtienes una carga ligera (aproximadamente \ $ 1mA \ $) que ayuda a mejorarla pero también hace que \ $ V_ {BE} \ $ sea relativamente predecible. El valor de \ $ V_ {BE} \ $ varía a aproximadamente \ $ 60mV \ $ por década de densidad actual en el BJT. Con casi ninguna corriente, el voltaje del emisor puede ser bastante diferente del estimado $ 1V \ $ (más alto) y cuando usa un voltímetro de alta impedancia no mediría $ 1V \ $ de ninguna manera consistente. Pero con la carga actual de \ $ 1mA \ $, estarás bastante cerca de lo que se espera. Y si ahora agrega RLOAD al circuito, y dibuja quizás \ $ 20mA \ $ digamos, entonces no verá más que aproximadamente una caída de 80mV en el voltaje medido allí. Es un enfoque razonable para este diseño.

El propósito del seguidor del emisor es doble. Con una ganancia de corriente disponible de hFE, la corriente de salida está limitada por la corriente de entrada y, por lo tanto, es proporcional a Rb / Rout, pero depende de Vin y Vout.

• Entonces, a partir de la respuesta de JD, el cct anterior tiene Vbe = 1.6V con Requiv = 47k // 22k = 15k.
• Por lo tanto, si hFE = 100 no podemos conducir < Rload = 15k / hFE = 150 Ω sin que la base Vbe comience a ceder rápidamente.

entonces sí, 1k es un desperdicio y podría ser 1M pero puede conducir 9mA a una carga de 100, si asumimos que Vbe es de 0.65 a 0.7V y Vb = 1.6V -0.7V para 0.9V o 0.9V / 100Ω = 9mA, que es una estimación.

anexo. FWIW

Tenga en cuenta que en todos los LDO con BJT como el LM317 usan muchas etapas de ganancia con emisores seguidores en la salida, lo que representa el voltaje de deserción de Vin-Vout de 1.5 hasta ~ 2.5V en el peor de los casos, en lugar de solo este etapa Vbe caída de 0.7V, mientras que el voltaje de salida es regulado por resistencias de ganancia de retroalimentación y una precisión interna Vref.

Oh, lo olvidé.

El doble propósito del seguidor de emisores es también reducir la impedancia de salida de Rb (equiv) en Rout = Rb / hFE, por lo que no es una fuente de voltaje ideal, pero se mejora al compensar la resistencia con la ganancia de corriente disponible. hora. un Darlington de dos etapas tiene hFE al cuadrado o 10,000 en este ejemplo, pero luego un voltaje de caída de 1.4V para 2x Vbe.