Confusión sobre el significado de la impedancia de salida de un seguidor de emisor BJT

  

Pero no pude entender lo que significa la impedancia de salida de este   circuito. ¿Cuál es el significado de la impedancia de salida aquí y cómo puede   Lo cuantificamos en términos de Re ecto.?

Tienes que pensar como un transistor pero, para ayudarte, intenta pensar como un diodo de polarización directa. Digamos que su voltaje de ánodo está conectado a una batería perfecta (fuente de fuerte voltaje), luego, en condiciones de carga muy ligera en el cátodo (por ejemplo, 0,1 mA), el voltaje del cátodo podría ser 0,5 V más bajo que el ánodo: -

Siaumentaralacorrienteunpocoa0.15mA,lacaídadevoltajedirectoseríadeaproximadamente0.525V.Tomelosnúmeros"antes" y "después" y descubra cuál es la resistencia dinámica: -

Resistencia dinámica = cambio en voltios / cambio en amperios = 25 mV / 0.05 mA = 500 ohmios.

Si hiciera esto a un nivel más alto de conducción directa (por ejemplo, de 1 mA a 1,5 mA), obtendría un cambio de voltio directo de 10 mV (640 mV a 650 mV). Ahora, la resistencia dinámica se ha convertido en 10 mV / 0.5 mA = 20 ohms.

Esta impedancia dinámica representa la impedancia de salida del diodo (en el cátodo) cuando el ánodo está conectado a una tensión de alimentación fija sólida.

^{simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab}

Si el cátodo del diodo se conectara a una resistencia fija de 100 ohmios a tierra, ¿puede ver que la impedancia dinámica del cátodo en paralelo con los 100 ohms fijos se convierte en la nueva impedancia de salida: -

^{simular este circuito}

Piense en convertir la fuente de voltaje en serie con la impedancia dinámica del diodo a una fuente de corriente como esta: -

Ahorasevequelaimpedanciadinámicadeldiodoesparalelaalos100ohmiosyestohacequelaresistencianetaseamenor.Notienequeconsiderarquévaloreslafuentedevoltajeocuáleselamperajedelafuenteactualporqueustedvuelveaconvertiralequivalentedetheveninytienelaimpedanciadesalidaneta.

Nota:estaresistenciaagregadaeslaresistenciadelemisorcuandoseconsideraunBJT

Entonces,silacorrientetotalextraídadelcátodoes~0.1mA,laimpedancia"fuente" del cátodo y la resistencia combinada es de 500 ohmios || 100 ohmios = 83 ohmios.

Esto cae a 20 ohmios || 100 ohmios (17 ohmios) cuando se toma ~ 1mA a través del cátodo. ¿Cómo se relaciona todo esto con un BJT que podría estar preguntando? Así es como ...

La unión del emisor de base es un diodo con polarización directa; la base es el ánodo y el emisor es el cátodo pero, lo más inteligente de los BJT es que, aunque puede haber un "voltaje débil" en la base que se ve fácilmente afectado por la carga, la corriente del colector no permite que esto suceda. es la corriente de colector que reemplaza la corriente base como la fuente de corriente para el emisor (cátodo). Por lo tanto, todavía puede considerar que el emisor tiene la impedancia de salida de un diodo cuando el ánodo de ese diodo está conectado a una fuente de voltaje fuerte.

Lo que he dicho está un poco simplificado porque todavía se toma un poco de corriente de base cuando se proporciona corriente al emisor, pero, por lo general, esto es aproximadamente el 1% del nivel del escenario de diodo puro. Esto se reduce a el BJT tiene una ganancia actual de alrededor de 100.

Usando SOLAMENTE lo que proporcionó, la impedancia de salida sería Re (la resistencia del emisor) en paralelo con la impedancia de la fuente / (hfe + 1). Como no se muestra ninguna fuente, la impedancia de salida es simplemente la resistencia en el emisor del transistor. Suena demasiado simple (y es). Sin embargo, si solo está utilizando aproximaciones de primer orden, entonces es correcto.

Editar: La impedancia de salida es la impedancia que mira hacia la salida (como si fuera una entrada). Esto es importante porque la impedancia de salida se convierte en la impedancia de la fuente de la siguiente etapa, y también afecta la cantidad de transferencia de potencia a una carga.

La impedancia de salida de un circuito, viene de considerar lo mismo que una red de dos puertos. Para esa red, se definen diferentes conjuntos de parámetros, como parámetros de impedancia y admitancia .

Particularmente, la impedancia de salida se define como la impedancia que puede medirse aplicando voltaje y midiendo la corriente en los terminales de salida cuando la señal de entrada es cero. En el caso de un transistor como seguidor del emisor , los terminales de salida están conectados en \ $ R_E \ $.

La impedancia de salida puede asimilar la impedancia equivalente que se obtiene al reducir el circuito a su equivalente de Thevenin. El teorema de Thevenin solo es aplicable a los circuitos lineales , por lo que para aplicar en este caso, primero debe elevar el circuito equivalente de pequeña señal . Una vez obtenido este circuito, puede obtener la impedancia equivalente y de entrada.
La impedancia de salida de esta etapa es la impedancia que "ve" el siguiente paso como la impedancia de la fuente de señal.

Para este esquema, la impedancia de salida es

$$ Z_o = R_E \ vert \ vert \ dfrac {h_ {ie}} {h_ {fe} +1} $$

donde \ $ h_ {ie} \ $ depende de las condiciones de sesgo, y es un hecho representativo de la linealización introducida en el modelo de pequeña señal.