¿Cuál es la razón detrás de esta elección de resistencia para un amplificador de colector BJT común?

Según la descripción del problema, el amplificador debe generar una corriente sinusoidal de 35 mA a través de la carga.

Tenga en cuenta que durante la mitad positiva del ciclo, la corriente de salida es de izquierda a derecha a través del condensador pero, durante la mitad negativa, la corriente es de derecha a izquierda.

También tenga en cuenta que la corriente BJT es (suponiendo que el transistor está activo) siempre fuera del emisor .

Por lo tanto, durante el semiciclo negativo, la corriente a través de la resistencia del emisor es la suma de la corriente de carga y la corriente del emisor BJT.

Si se sigue que el 'down' actual a través del resistor del emisor en el pico negativo es al menos \ $ 35ma \ $. Este sería el caso si el BJT estuviera simplemente "apagándose" en el pico negativo.

Dado que ya se ha dado que el voltaje del emisor debe ser \ $ 7.22V \ $ en el pico negativo, y sabemos que la corriente de resistencia es al menos \ $ 35mA \ $ entonces, la Ley de Ohm da

$$ R_E \ le \ frac {7.22V} {35mA} $$

En otras palabras, hemos establecido un límite superior en el valor de \ $ R_E \ $.

  

Queremos máxima oscilación de voltaje, por lo que decimos que el voltaje de CC del emisor es   aproximadamente 7.5V, la mitad de nuestro riel positivo ...

Para el funcionamiento sinusoidal y suponiendo que el voltaje del capacitor es constante (el capacitor es un cortocircuito de CA) e igual al voltaje del emisor de CC \ $ V_E \ $, tenemos:

$$ v_ {O +} = V_ + - V_E $$

$$ v_ {O-} = -V_E \ frac {R_L} {R_E + R_L} $$

Por lo general, uno quiere que estos sean de igual magnitud, es decir, queremos que el cambio de voltaje de salida sea simétrico .

Configuración \ $ | v_ {O +} | = | v_ {O-} | \ $ produce la siguiente condición para un cambio de voltaje de carga simétrico:

$$ V_E = V_ + \ frac {R_E + R_L} {R_E + 2R_L} $$

Básicamente, usted desea que \ $ V_E \ $ sea nominalmente la mitad del riel de suministro Y desea poder entregar una corriente máxima a la carga de 35 mA. Cuando se está suministrando la corriente pico negativa, el voltaje del emisor se reducirá a 7.22V (7.5V - \ $ \ sqrt2 \ cdot 20mV ^ 1 \ $).

Se deduce que \ $ R_E \ $ debe ser de 200 ohmios. Hacer que sea inferior a 200 ohmios servirá para poder conducir voltajes mayores a la carga de 8 ohmios, pero como solo necesita unos 60 mVp-p, 200 ohmios funcionarán bien.

Si desea 2Vp-p en la carga, la corriente máxima sería 125mA y \ $ R_E \ $ se calcularía a partir de: -

Re = \ $ \ dfrac {7.5V - 1Vpk} {0.125} \ $ = 52 ohms, es decir, significativamente más pequeño.

Una pequeña explicación es here

\ $ ^ 1 \ $ El 20mV proviene de los requisitos de energía de 5mW a 8 ohms, por supuesto.