AoE3: distorsión del amplificador del emisor conectado a tierra

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Estoy tratando de entender un pasaje en la 3ª edición de Art of Electronics que explica la distorsión del emisor conectado a tierra, los amplificadores de colector comunes frente a los que usan una resistencia de emisor (cap. 2, pág. 95, columna izquierda).

Define la distorsión como el cambio en la ganancia entre el punto de reposo y el voltaje de salida pico, expresado como una fracción de la ganancia de reposo, que para un amplificador de emisor conectado a tierra es:

\ begin {equation} distorsión = \ frac {\ Delta G} {G} = \ frac {\ Delta V_ {out}} {V_ {drop}} \ end {ecuación}

donde \ $ V_ {drop} \ $ es la caída de voltaje inactivo en la resistencia del colector. La ganancia \ $ G \ $ a un voltaje dado es \ $ - \ frac {R_C} {r_e} \ $ cuando el emisor está conectado a tierra, y \ $ - \ frac {R_C} {r_e + R_E} \ $ con un emisor resistencia.

Todo esto tiene sentido para mí, y puedo calcular la distorsión para el amplificador de emisor conectado a tierra. Pero el libro continúa diciendo que cuando se agrega una resistencia emisora, la distorsión se multiplica por un factor \ $ \ frac {r_e} {r_e + R_E} \ $.

El texto exacto (refiriéndose a \ $ r_e / (r_e + R_E) \ $), es:

  

Solo el primer término en el denominador contribuye a la distorsión, por lo que   la distorsión se reduce en la proporción de \ $ r_e \ $ al total   Resistencia efectiva del emisor ...

He estado tratando de mostrar matemáticamente cómo se relaciona la distorsión de los dos amplificadores con este factor, pero ahora he estado dando vueltas en círculos durante horas. ¿Alguien puede explicar?

Además, dado que la resistencia intrínseca del emisor \ $ r_e \ $ es una función del voltaje de salida, ¿qué es exactamente lo que \ $ r_e \ $ en ese factor se refiere a - $ \ _r_e \ $ en el punto de inactividad, o en salida pico?

Gracias por cualquier ayuda.

    
pregunta TJM

1 respuesta

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Para mi opinión, es un poco confuso usar este término "re" (y su pregunta puede servir como un "buen" ejemplo). Este parámetro re (llamado "resistencia intrínseca del emisor") no es más que el inverso de la transconductancia re = 1 / gm. Creo que no es correcto llamarlo "resistencia" porque relaciona la corriente de salida y el voltaje de entrada (gm = dIc / dVBE). En contraste, la definición clásica de resistencia relaciona el voltaje y la corriente a través del elemento bipolar.

Esta transconductancia aparece en cada fórmula de ganancia, por ejemplo, en una configuración de emisor común:

Ganancia A = -gm Rc / (1 + gm Re) = - Rc / (Re + 1 / gm) = - Rc / (Re + re) .

El valor de gm = 1 / re se puede encontrar al diferenciar la función de transferencia Ic = f (Vbe) en la corriente inactiva seleccionada Ic y se puede encontrar como gm = Ic / Vt (Vt = voltaje de temperatura). Por lo tanto, es un parámetro que se calcula en el punto de polarización de DC.

¿Responde esto a tu pregunta?

EDIT

De la fórmula de ganancia (con resistencia de emisor RE) podemos deducir que la ganancia se reduce por el factor 1/(1+gmRE ) . De esto podemos deducir nuevamente que el término (gmRE) es la ganancia de bucle del sistema de retroalimentación. De la teoría de la retroalimentación sabemos que las distorsiones se reducen también por el mismo factor. Reescribiendo este factor obtenemos

1 / (1 + gm * RE) = (1 / gm) / (RE + 1 / gm) = re / (RE + re) .

Esto muestra el resultado que has mostrado.

    
respondido por el LvW

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