Thevenin equivalente en un circuito no lineal

Sí, es posible usar el equivalente de Thevenin de un divisor de voltaje que conduce a un seguidor de emisor.

El sub circuito que está reemplazando por un Thevenin Equivalent es un circuito lineal (solo la parte que consta de una fuente de voltaje constante de 15 V y el divisor de voltaje; no está reemplazando cualquiera de las partes no lineales). Por lo tanto, el uso del equivalente de Thevenin para el subcircuito no es solo una aproximación, sino que es completamente equivalente y está perfectamente bien. No importa que ese subcircuito esté conectado a un subcircuito no lineal.

Si pusiera ambas implicaciones del subcircuito lineal en una caja negra, no habría manera de distinguirlas desde el exterior; ni siquiera conectando un circuito externo no lineal como su seguidor de emisor. Es por eso que se llama Thevenin Equivalent y no como Thevenin Approximation.

Lo que no puede hacer (en general) es reemplazar el subcircuito no lineal (parte derecha con transistor) por un equivalente de Thevenin. No existe una definición de un equivalente de Thevenin para un circuito no lineal.

Para responder a esta pregunta, debe considerar dos cosas:

• ¿tendrá el transistor la misma polarización?
• ¿Cambiará la transferencia de señal pequeña?

Hagamos las cosas fáciles para nosotros mismos y asumamos que la versión beta del transistor es muy alta, por lo que podemos ignorar la corriente base. Entonces la tensión de base sería la misma en ambos circuitos. El resto del circuito (V2, Q1, R2) es idéntico, entonces SÍ, el transistor tendrá la misma polarización.

¡Esto significa que los pequeños parámetros de señal de los transistores también serán los mismos!

¿Pero cambiará el equivalente de señal pequeña en general? Solo debemos considerar cómo la señal proviene de V1 en la base de Q1 en comparación con V3 en la base de Q2. Ahora veo una diferencia! ¿Lo ves?

R1 // R3 es de hecho 333.3 ohms (= R4). PERO mientras que la señal de V1 es atenuada por R1 y R3, la señal de V3 NO es!

¡Entonces el circuito con Q2 tendrá una mayor ganancia de voltaje! Aunque desde un punto de vista de CC, el transistor no puede distinguir la diferencia si estaba en cualquiera de los circuitos.

Esto es asumiendo que la señal de entrada tiene la misma amplitud en V1 y V3. Pero V3 es de 10 V DC en lugar de 15 V DC. Si también bajara la amplitud de la señal de V3 con la misma relación, entonces la señal en la salida sería la misma. ¡Entonces los circuitos serían equivalentes!

¿También ves que no es tanto el componente no lineal lo que marca la diferencia? Quiero decir, el transistor está polarizado de la misma manera, por lo que se comporta de manera idéntica en ambos circuitos. Pero la transferencia al equivalente de Thevenin cambió la forma en que se atenúa la señal a través del circuito.

No creo que pueda afirmar que, en general, es seguro usar el equivalente de Thevenin. Hay que verlo caso por caso. ¡Y usa el sentido común!

Generalmente - no.

Se debe a que el teorema de Thevenin se define para circuitos lineales. Para otros circuitos (no lineales) no se puede decir sobre el equivalente de Thevenin.

Sin embargo, desea algo que sea similar en su concepto pero para circuitos no lineales . Normalmente, hay dos formas de abordar esto:

1. resuelves las ecuaciones del circuito y verificas si para algunos valores es lineal o similar a lineal, y luego intentas aproximarte,
2. transformas el conjunto de ecuaciones de los circuitos (por ejemplo, con teorema de Laplace ) y encuentras función de transferencia para este circuito. En general, se están resolviendo ecuaciones de álgebra.