Necesito ayuda para resolver el circuito de arriba. No entiendo cómo analizar el amplificador operacional usando el modelo de pequeña señal en orden para calcular el Vout / V3, la resistencia de entrada (Rin) y la resistencia de salida (Rout).
Cualquier ayuda sería apreciada
Gracias
El modelo ideal de opamp se puede usar para calcular la ganancia.
Rin es idealmente infinito, ya que la resistencia de la puerta de los transistores MOS también es infinita.
La ganancia se puede calcular encontrando la corriente a través del BJT en la salida, y la salida será simplemente igual a esta corriente R5. Esta corriente también es igual a [Vout (salida del inversor) - Vss] / R3.
La resistencia de salida es simplemente igual a R5 || ric, donde ric es la resistencia vista desde el colector del bjt, puede ver el cálculo en este documento enlace
Lo que no entiendo es por qué este circuito tiene valores diferentes para los voltajes de alimentación, es decir, VDD, VSS o el símbolo de tierra. Por lo tanto, no calculé las corrientes, y no estoy seguro de la voltaje base de la bjt.
El circuito se puede presentar como dos etapas de amplificación en cascada: un amplificador CMOS y el siguiente amplificador de amplificador operacional (por cierto, no veo mucho sentido en esta cascada ya que no hay retroalimentación negativa en la etapa CMOS). Por lo tanto, la ganancia general de voltaje será un producto de las dos ganancias parciales de voltaje.
Ahora acerca de la ganancia de la parte del amplificador operacional. En primer lugar, debemos entender qué es este circuito. No hay nada interesante en la fuente de voltaje + Vss y el divisor de voltaje R1-R2; sirven como una fuente de voltaje de desviación (desviación) que desplaza la tierra virtual y la entrada de inversión del amplificador operacional. Esta polarización positiva es necesaria ya que la corriente de entrada debe ingresar a R3 (para que fluya de izquierda a derecha a través de R3), de modo que la unión del emisor de base Q2 esté polarizada en forma directa.
El resto del circuito del amplificador operacional se puede considerar como un "amplificador inversor no inversor" :) ya que, desde un lado, esta es una configuración inversora que mantiene una tierra virtual constante en la entrada inversora del amplificador operacional. .pero, desde el otro lado, la tensión de salida VR5 tiene la misma polaridad que la tensión de entrada Vin del circuito del amplificador operacional (la tensión de salida del CMOS). Como la misma corriente I = Vin / R3 fluye a través de las tres resistencias R3, R4 y R5, la ganancia de voltaje general del circuito del amplificador operacional es VR5 / VR3 = R5 / R3.
Es interesante ver la conexión entre este circuito de amplificador operacional y el amplificador de emisor común con una degeneración de emisor: en ambas etapas de amplificación con retroalimentación negativa, la ganancia es simplemente una relación entre dos resistencias (R5 / R3 y -Rc / Re).