Cómo encontrar la impedancia de salida y entrada de un amplificador

Hay dos "trucos" para responder esas preguntas con amplificadores de transistores.

El primer truco es entender que la relación de transferencia de corriente ( h _FE ) de un transistor multiplica efectivamente la resistencia en su emisor. Entonces, para encontrar la impedancia mirando hacia la base, calcula la resistencia efectiva en su emisor, multiplica esto por h_FE y luego agrega la resistencia interna de la base. p>

El segundo truco es darse cuenta de que el resultado del cálculo anterior es típicamente órdenes de magnitud más grandes que las otras resistencias conectadas a la base del transistor y, por lo tanto, se pueden ignorar. En otras palabras, la impedancia de entrada de un amplificador de transistor es generalmente muy cercana a la impedancia de su red de polarización solo. De hecho, las redes de sesgo se diseñan muy a menudo para que este sea el caso.

La impedancia de salida es una cuestión de cuánto cambia el voltaje de salida con la corriente de salida: ΔV / ΔI. El transistor en sí mismo es esencialmente una fuente de corriente, y cualquier corriente que esté pasando se comparte entre las distintas resistencias conectadas al emisor. Por lo tanto, la impedancia de salida es igual a la resistencia del emisor de red, sin incluir la resistencia de la carga externa.

Como ya ha ingresado el esquema en LTSpice, la forma más fácil es usar el simulador. Para cada puerto (aquí tiene dos puertos, entrada y salida) que le interesan,

• Agregue una terminación de carga en el otro puerto que representa cómo se usará en un circuito más grande.

• Agregue una fuente de corriente de CA al puerto que está probando. Dale a esta fuente una amplitud de "1".

• Agregue un nombre de red a la red en el puerto que está probando (por ejemplo, "VIN" o "VOUT").

• Ejecute una simulación de CA en el rango de frecuencia que le interesa.

• Grafique la tensión en el puerto que está probando.

Debido a que su fuente de CA tiene un valor de 1, el voltaje que grafica es igual (a 1 ohm por voltio) a la impedancia de entrada / salida equivalente en ese puerto. No importa que, en realidad, una fuente de corriente de 1 A conduzca su circuito a todo tipo de comportamiento no lineal. Una simulación de SPICE AC utiliza una versión estrictamente linealizada del circuito y no incluye ningún comportamiento no lineal.

Tenga en cuenta que este método funciona incluso si no aproxima los capacitores con cables. De hecho, si no lo hace, le permitirá ver el efecto que tienen esos condensadores en la impedancia de entrada / salida en las frecuencias por debajo de donde están bien aproximados por cables.

Segundo, si tienes modelos de simulador para los transistores, ni siquiera tienes que reducir los transistores a su modelo ac-equivalente. El simulador hará esto por ti. También incluirá capacidades parásitas en el transistor para que sepa si el transistor tiene la respuesta adecuada a las frecuencias que está utilizando para que el modelo simple sea preciso.