BJT Bias Design and Operating

No estamos aquí para hacer tu tarea para ti, así que te daré un enfoque amplio. Haga preguntas específicas si se queda atascado en un punto individual.

1. Decide la ganancia que quieres. No trataría de hacer que una sola etapa produzca más de 10 veces la ganancia de voltaje para la mayoría de las aplicaciones normales.

2. La ganancia determina la proporción de R1 / R4.

3. Decida la corriente máxima que puede permitirse tener este sorteo.

4. En la salida más baja, imagina que quieres mantener 1/2 voltio en el transistor. Eso significa que la corriente máxima del paso 3 será (Vcc - 1/2 V) / (R1 + R4). Eso le da valores absolutos para R1 y R4.

5. Encuentre el voltaje del colector en el punto de operación actual máximo del paso anterior. Ese será su voltaje de salida más bajo. Este máximo será Vcc cuando no haya corriente a través del transistor. Intente desviar el transistor para que la volatilidad del colector esté cerca de 1/2 camino entre estos dos extremos.

6. Determine el voltaje para mantener la base en para alcanzar el punto de polarización del colector.

7. Encuentre las corrientes de base de peor y mejor caso para el punto de polarización, utilizando las suposiciones mín / máx sobre la ganancia del transistor.

8. Diseñe el divisor de voltaje R2-R3 para producir ese voltaje usando un valor medio para la corriente base. Compruebe lo que sucede en los extremos de corriente base. Si la tensión del colector varía demasiado, entonces su circuito depende demasiado de la ganancia del transistor y necesita ajustar algo o relajar algunas especificaciones.

Muestra los valores que escogiste. Para obtener crédito adicional, díganos la impedancia de entrada y salida resultante del amplificador.

Si estuviera diseñando este amplificador, me gustaría que Ve fuera lo más bajo posible pero no con cero voltios. La linealización de la corriente BE para voltajes de entrada de CA es una necesidad para la amplificación de baja distorsión, a menos que haya una respuesta del colector a la base (y no la hay).

En realidad, hay retroalimentación y eso es causado por la resistencia del emisor PERO no lo hace demasiado grande porque se reducirá el voltaje de salida sin distorsión p-p swing.

Así que es una compensación y consideraría hacer de Ve alrededor de 0.5V.

Eso te dirá cómo calcular R1 y R4 (porque conoces la corriente de colector deseada). Saber que el voltaje del colector inactivo es de 6,5 V no es un gran problema porque, casi con seguridad, en este tipo de pregunta académica es Vcc / 2.

Si no tuviera una corriente de colector de destino entregada en la pregunta, tendría que calcularla usted mismo analizando qué carga se conectaría al amplificador y qué respuesta de frecuencia (altas frecuencias) necesitaba obtener para la fuente deseada. rendimiento.

Tienes Beta y, a partir de eso, puedes calcular las resistencias de base, pero, no intentes usar toda la versión beta, usa aproximadamente un tercio o la mitad. Tiendo a usar 0.6V como la caída de voltios hacia adelante de la base, lo que significa que hay 0.5 (Ve) + 0.6 (Vbe) voltios en la base.

BTW, con razón o sin ella lo llamaría un circuito emisor común si la salida está en el colector y este tipo de circuito es casi seguro que esté en esa categoría.

Al utilizar el siguiente enfoque, pude resolver mi pregunta:

Deje que \ $ V_ {E} = 1/10 V_ {CC} \ $ y \ $ R_ {BB} = (1/10) betha * R_ {E} \ $ donde \ $ R_ {BB} \ $ es la resistencia de Thevenin.

\ $ V_ {E} = 13/10 = 1.3V \ $ para \ $ R_ {E} = V_ {E} / I_ {E} = V_ {E} / I_ {CQ} = 1.3V / 3 [mA] \ $ dado que \ $ I_ {C} > > I_ {B} \ $

Que rinde \ $ R_ {E} = 433 [Ohms] \ $

\ $ R_ {C} = (V_ {CC} - V_ {CEQ} -V_ {E}) / I_ {CQ} \ $ dando como resultado \ $ R_ {C} = 1.73 [kOhms] \ $

\ $ R_ {B} = (1/10) * 380 * 433 = 16.454 [kOmhs] \ $

Voltaje de Thevenin:

\ $ V_ {BB} = I_ {CQ} ((R_ {BB} / betha) + R_ {E}) + V_ {BE} \ $

\ $ V_ {BB} = 2.21289 [V] \ $

Desde el divisor de voltaje en \ $ R_ {2} \ $:

\ $ V_ {BB} = (R_ {1} * V_ {CC}) / (R_ {1} + R_ {2}) \ $

\ $ R_ {2} = R_ {B} * V_ {CC} / V_ {BB} = 100.47 [kOhms] \ $

De la resistencia de Thevenin:

\ $ R_ {1} = R_ {BB} / (1 - (V_ {BB} / V_ {CC})) = 19.64 [kOmhs] \ $

Valores de los resistores que satisfacen el punto Q objetivo.