Importancia de los parámetros h de entrada y salida del emisor común

Felicitaciones. Estás empezando a confrontar y entender el negocio del modelado.

Se utiliza un modelo para simplificar la horrible realidad y facilitar el manejo, cuando esa simplificación se puede justificar . Usamos un modelo tan simple como podamos, no más simple ni más complicado.

Los parámetros H son un modelo para un transistor, válido en un determinado conjunto de condiciones de polarización. A veces, digamos cuando la carga del colector es < < azada, podemos descuidar azada en el cálculo de la ganancia. No podemos descuidarla si intentamos construir una buena fuente de corriente. Cuando hay un resistor de degeneración del emisor, o estamos usando el transistor en el colector común, el transistor arranca el hie y casi siempre se puede ignorar. A menudo también se puede ignorar en comparación con los 50 ohmios.

Un buen ingeniero sabrá cuándo está bien decir que un transistor tiene un Vbe de 0.7v y un hfe infinito, cuándo usar hfe finito, cuando se necesitan parámetros h completos, o Ebers-Moll si no son adecuados, o Gummel-Poon cuando eso no es adecuado.

Cada vez que se afirma que se puede ignorar este o ese parámetro, verifique el contexto para asegurarse de que estamos de acuerdo con el nivel de modelo que deberíamos estar utilizando.

  

Se puede ver que la resistencia diferencial paralela del emisor de base   La unión tiene un efecto significativo en la pequeña señal de resistencia de entrada   cálculo (por ejemplo, divisor de tensión)

Si elige diseñar amplificadores BJT simples que no tienen resistencia de emisor, tiene razón: la impedancia del emisor de base varía bastante y puede causar problemas de polarización. Sin embargo, si diseña amplificadores de esta manera, no puede controlar convenientemente la ganancia de voltaje, la variación de la temperatura es mala y obtendrá una alta distorsión y otros problemas relacionados con hFE.

La mayoría de las personas sensibles colocarán una resistencia emisora y esto permite controlar la ganancia de voltaje, aumenta enormemente la impedancia de entrada y reduce la distorsión. Más las variaciones de hFE con la temperatura apenas tienen cambios de rendimiento.

  

Lo mismo para la resistencia diferencial de colector-emisor que es   definido como ro = Vce + Va / Ic, donde Va tiene valores de pocas decenas de kΩ y   on, que también puede tener un efecto significativo en las resistencias de salida.

Sí, tenemos que ser conscientes de esto y, a partir de este conocimiento, optamos por no diseñar amplificadores BJT que tengan una resistencia de colector demasiado alta. Otro beneficio de no elegir una resistencia de colector demasiado alta es la reducción de los problemas de los condensadores del molinero y, por lo tanto, las respuestas de frecuencia más planas.

Por lo tanto, diseñamos amplificadores de emisores comunes que incluyen una resistencia emisora para que la impedancia de entrada sea alta, y nos aseguramos de que la resistencia de colector no sea tan alta que su impedancia de salida no se vea afectada cuando se conecte a la siguiente etapa BJT (ahora teniendo una impedancia de entrada bastante alta debido a Re).

hie, hoe, etc. son parámetros en un modelo de transistor linealizado. Se utilizan para cálculos de componentes de CA cuando los componentes de CA de corrientes y voltajes son mucho más pequeños (= pocos porcentajes de) que los valores de CC en estado inactivo. La linealización hace posible utilizar ecuaciones lineales al estimar la ganancia, la respuesta de frecuencia, el ruido, la estabilidad, etc. Esas ecuaciones no son simples, especialmente cuando las capacidades y los retrasos de tiempo se toman en cuenta, pero eran la manera de hacer cálculos plausibles antes. La era de las computadoras.

En circuitos donde las corrientes y los voltajes no solo cambian unos pocos porcentajes, sino que el modelo linealizado es decente o incluso al 100%. Es útil solo para pequeños circuitos de señal. Incluso allí no es obligatorio porque las computadoras permiten simulaciones fáciles sin llevar conscientemente la tristeza acerca de hie, hre, hfe y hoe.

Para diseñar un circuito, incluso en silicio, es necesario comprender cada transistor individual (bipolar, fet) y cómo sus condiciones operativas (DC y pequeña señal) contribuyen al circuito general.

El simulador no puede entender el circuito. Solo el cerebro humano puede.

En opamps u otros bloques de construcción de la cadena de señales, donde nanoVolts de entradas se convierten en voltios de salida (ya sean amplificadores de instrumentación de opamp de precisión, o un receptor de radio para señales de -130dBm ---- 200 nanoVolt peakpeak), los transistores cruciales funcionan como lineales Elementos ya sea amplificando o simplemente proporcionando sesgo.

Si el diseñador no tiene conocimiento de los números de señal pequeños (debido a que los modeladores pueden haber cometido errores en la recopilación de datos o en el ajuste de curvas), las sorpresas suceden y los circuitos no funcionan.

El diseñador debe poseer, es decir, realizar controles de integridad, en todas las herramientas.