Esta respuesta deriva de mi respuesta a otra pregunta . Es posible que desee leer esa respuesta primero.
En su pregunta editada usted menciona que tiene 30 V sobre el altavoz. (Todavía me pregunto sobre esto; el walkie-talkie se queda sin batería). En ese caso, no necesita la amplificación que mencioné en mi otra respuesta. Simplemente podemos usar este esquema:
Supongamos que \ $ H_ {FE} \ $ = 100, y que \ $ V_ {CC} \ $ = 5V.
El sesgo
El LED (en serie con R1) debe estar apagado cuando no se aplica ninguna señal, por lo que necesitaremos una corriente de polarización muy pequeña. Digamos que configuramos \ $ I_C \ $ en 10 \ $ \ mu \ $ A. \ $ I_B \ $ entonces será 100nA. Vamos a elegir un valor para R2 que dará 1V a través de él. Entonces
\ $ R2 = \ dfrac {1V} {10 \ mu A} = 100k \ Omega \ $
Ahora para R3 y R4. Como se indica en el esquema, un valor de 5 ~ 10 veces \ $ I_B \ $ es una buena regla general para \ $ I_ {R4} \ $, configurémoslo en 1 \ $ \ mu \ $ A. \ $ V_B \ $ es aproximadamente 1.6V (a 100nA \ $ V_ {BE} \ $ será bastante bajo), entonces
\ $ R4 = \ dfrac {1.6V} {1 \ mu A} = 1.5M \ Omega \ $ (un valor bastante alto)
y
\ $ R3 = \ dfrac {5V - 1.6V} {1.1 \ mu A} = 3.9M \ Omega \ $
La señal
El sesgo asegurará que tengamos una situación de CC estable, ahora necesitamos amplificación para una señal de CA. Queremos una corriente de colector de 20 mA para el LED, por lo que la corriente de base de CA será de 200 \ $ \ mu \ $ A. R2 no permite los 20 mA, coloque un condensador paralelo a él (C2).
No podemos aplicar los 30 V completos a la base del transistor, porque \ $ V_ {BE (inverso)} \ $ está limitado a unos pocos voltios. Más dañará el transistor. Reduzcamos los 30V a \ $ V_B \ $ de 300mV (explicaré cómo en un minuto). Entonces
\ $ Z_ {C2} = \ dfrac {V_ {B (AC)}} {I_ {C2}} = \ dfrac {300mV} {20mA} = 15 \ Omega = \ dfrac {1} {2 \ pi \ cdot f \ cdot C2} \ $
(No estamos interesados en el cambio de fase de 90 ° entre el voltaje y la corriente, por lo que eliminé el factor \ $ j \ $). Luego para \ $ f \ $ = 200Hz (un valor arbitrario)
\ $ C2 = \ dfrac {1} {15 \ Omega \ cdot 2 \ pi \ cdot 200Hz} = 53 \ mu F \ $
\ $ C_ {IN} \ $ y \ $ C2 \ $ forman un divisor de voltaje que utilizamos para reducir la entrada de 30V a 300mV. Podemos ignorar R3 y R4 en esto debido a sus altos valores. (Normalmente, \ $ C_ {IN} \ $ forma un filtro RC de paso alto con R3 || R4.)
Para reducir en un factor 100 la impedancia de \ $ C_ {IN} \ $ tiene que ser 100 \ $ \ veces \ $ la impedancia de \ $ C2 \ $ como se ve desde la base del transistor . Debido a que la corriente base es solo \ $ 1 / H_ {FE} \ $ la corriente a través de C2, la impedancia vista desde la base es un factor \ $ H_ {FE} \ $ mayor que su valor real. Eso significa que 1500 \ $ \ Omega \ $, y \ $ Z_ {C_ {IN}} \ $ deben ser 150k \ $ \ Omega \ $. También podemos calcular esto como
\ $ Z_ {C_ {IN}} = \ dfrac {V_ {IN}} {I_ {B}} = \ dfrac {30V} {200 \ mu A} = 150k \ Omega = \ dfrac {1} { 2 \ pi \ cdot f \ cdot C_ {IN}} \ $
entonces
\ $ C_ {IN} = \ dfrac {1} {150k \ Omega \ cdot 2 \ pi \ cdot 200Hz} = 5.3nF \ $