encontrando la resistencia de salida de bjt folded cascode

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Se me pide que encuentre la resistencia de salida del siguiente amplificador de cascode BJT, de "Microelectronic Circuits" de Sedra y Smith, 7a edición, problema 8.80.a en la página 588.

AhoradecidísimplificarelcircuitohaciaabajoutilizandolaconvencióndeabrirlasfuentesdecorrienteyponerencortocircuitolosvoltajesdeCCatierra.Luego,utilicéelmodeloTequivalenteparaencontrarlaresistenciadesalida.UtilicéelhechodequelaresistenciadesalidadeQ1yaesr_o.Porlotanto,paraencontrarRomicircuitosesimplificaríaalosiguiente:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Aquí está mi análisis \ begin {equation} \\ KVL \ quad outer \ quad loop \\ v_o = r_o \ left (i_o + g_mv _ {\ pi} \ right) + r_oi_1 \\ ahora \ quad i_o + g_mv _ {\ pi} = i_1 + i_e \\ i_e = \ frac {g_mv _ {\ pi \:}} {\ alpha} \\ por lo tanto \ quad i_1 = i_o- \ frac {g_mv _ {\ pi \ : \:}} {\ beta} \\ now \ quad substituting \ quad v_o = 2r_oi_o + r_og_mv _ {\ pi \:} \ left (1- \ frac {1} {\ beta} \: \ right) \ end {ecuación} Aquí utilizando el bucle exterior de ro y re, obtenemos: \ begin {equation} v _ {\ pi} = r_oi_1 \\ v _ {\ pi} = r_o \ left (i_o- \ beta g_mv _ {\ pi} \ right) \\ Por lo tanto \ quad \\ v _ {\ pi \:} = \ frac {r_o } {1 + r_o \ beta \: g_m} i_o \ end {ecuación} Ahora usando estas relaciones y sustituyendo, obtenemos \ begin {equation} R_o = \ frac {v_o} {i_o} = 2r_o + \ frac {r_o ^ 2g_m \ left (\ beta -1 \: \ right)} {\ beta \ left (1+ \ beta \: r_o \: g_m \ right) } \ end {ecuación} Aquí, estoy usando los siguientes valores para los parámetros: \ begin {equation} V_A = 5, \: \ beta = 100, \: I = 0.1mA \ end {ecuación} Desafortunadamente, estoy usando estos valores y obtengo 100.5K ohms. Sé que hay algo mal con mi análisis, porque la respuesta debería llegar a 3.33M ohms. Pero no puedo entender qué es. ¿Alguien me puede indicar dónde está el error en mi análisis? Gracias.

** Además, los transistores coinciden, los valores de los parámetros son los mismos para Q1 y Q2

    
pregunta Raykh

2 respuestas

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Lo primero que debes notar es que desde un punto de vista preceptivo de pequeña señal \ $ Q_1 \ $ \ $ r_ {o1} \ $ actúa igual que la resistencia del emisor para \ $ Q_2 \ $

Y el modo de señal pequeña se verá así

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Los parámetros de señal pequeña son:

\ $ \ large g_ {m2} = \ frac {0.1 \ textrm {mA}} {25 \ textrm {mV}} = 4 \ textrm {mS} \ $

\ $ \ large r _ {\ pi 2} = \ frac {\ beta} {g_ {m2}} = 25 \ textrm {k} \ Omega \ $

\ $ \ large r_ {o2} = r_ {o1} = \ frac {V_A} {\ textrm {I}} = \ frac {5 \ textrm {V}} {0.1 \ textrm {mA}} = 50 \ $

Por lo tanto, la resistencia de salida será la misma que se muestra aquí:

BJT derivación de resistencia de salida de base común

encontrando la resistencia de salida del amplificador CB con ro

$$ R_ {OUT} = \ frac {V_X} {I_X} = r_ {o2} + \ left (1+ g_ {m2} r_ {o2} \ right) \ cdot r_ {o1} || r_ { \ pi2} = 3.4 \ textrm {M} \ Omega $$

Además, recuerde que en el análisis de señal pequeña puede reemplazar PNP con el modelo de señal pequeña NPN.

simular este circuito

simular este circuito

    
respondido por el G36
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espero que hiciste notar que de hecho hay dos tipos diferentes de ro en este circuito aquí ... (Supongo que, según el contexto, tienes VAnpn = VApnp, lo cual es realmente bueno pero entiendo que es un problema de libro de texto,) ... así que vuelve al tablero de dibujo y vuelve a hacer tus KVL y KCL. a propósito, ahórrese tiempo, elija KCL sobre KVL el 99% del tiempo para estos problemas ... simplemente terminan siendo menos ecuaciones sucintas / compactas para resolver. (experiencia personal)

También sospecho que debería comprobarse el modelo de su pequeña señal para su transistor pnp ... Acabo de hacer una inspección rápida y apuesto a que dirac16 es correcto

    
respondido por el anonymous ghost

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