¿Por qué se invierte la señal en un amplificador de emisor común?

  

¿Por qué la señal se invierte en un amplificador de emisor común?

En términos simples: -

• Si la tensión de la base (entrada) aumenta, la corriente de la base aumenta.
• Si la corriente de base aumenta, entonces la corriente del colector aumenta
• Para una resistencia de colector fija, cuando aumenta la corriente del colector, la tensión (salida) del colector disminuye

Por lo tanto, la salida se invierte en entrada.

En el amplificador de emisor común que se muestra arriba, un divisor de voltaje está formado por un divisor de voltaje formado por R \ $ _ {1} \ $ y R \ $ _ {2} \ $. Por lo tanto, al no recibir ninguna señal, el transistor estará parcialmente activado, como se muestra en el gráfico de la salida (punto Q).

Si la señal de entrada es negativa, esto desactivará el transistor, y cuando el transistor esté completamente apagado, la salida será igual a V \ $ _ {CC} \ $ ya que no hay corriente que fluya a través de R \ $ _ {L} \ $.

Si la señal de entrada es positiva, esto activará el transistor, y en su máxima saturación, la salida será igual a:

$$ V_ {out} = \ frac {V_ {CE} + VR_ {E}} {VR_ {L} + V_ {CE} + VR_ {E}} $$

que irá hacia cero para un gran valor de R \ $ _ {L} \ $ en comparación con R \ $ _ {E} \ $, por ejemplo. 2200 Ω y 220 Ω.

Entonces, como se puede ver en los gráficos del lado izquierdo y derecho, la salida es la inversa de la entrada.

La mejor respuesta para esa pregunta dependería del nivel de abstracción que esté utilizando para el transistor (qué modelo, etc.).

Tome el híbrido - \ $ \ pi \ $ modelo :

La inversión se debe a que la dirección de la fuente de corriente es la inversa de vbe, por lo que un aumento en vbe produce una disminución de vce.

Creo que @Andyaka puede haberse perdido una sutileza en cuestión en tu comentario sobre su respuesta.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Figura 1. (a) El circuito descrito en su pregunta. (b) El circuito descrito en su comentario.

  

¿Es posible obtener una salida no invertida al tomar el voltaje de salida a través de la resistencia del colector?

La respuesta a esto es "sí" si no te importa que no se haga referencia a tierra. Usamos esto en el controlador de NPN LED. El LED se ilumina cuando la entrada es alta y se apaga cuando la entrada es baja. En este sentido, la lógica no se invierte a pesar de que el nivel de voltaje del colector con respecto a la tierra sí lo está.

No se pudo encontrar un subíndice en las herramientas de edición, así que aquí hay una imagen de Word. Esto es lo que entiendo de trabajar en el capítulo 4 de "Aprender el arte de la electrónica", Hayes T: