voltaje de CA agregado a la línea base de CC

En el primer circuito, si se elige correctamente, C1 se cargará a la diferencia de voltaje promedio entre la base y V1. Si V1 es un promedio de cero, se cargará a 0.5V. La constante de tiempo será de 50 ohms * C.

El equivalente de Thevenin de las resistencias y la fuente de 1 V es una fuente de 0.5 VCC con 50 ohmios en serie. Si la impedancia de C1 a la frecuencia de V1 es mucho menor que los 50 ohmios, entonces la mayor parte del voltaje aparece en la base.

Sabemos que Xc = 1 / (2 * pi f C) así que C > > 1 / (2 * pi * 1kHz * 50) = 3uF. Entonces, supongamos que C es 30uF, entonces la constante de tiempo para cargar será de 1.5 ms y luego de 10 ms, estará casi completamente cargada.

Aquí hay una simulación con el voltaje de CA a 100 mV pico y C1 = 30uF (e ignorando la impedancia de la base):

Cuando las fuentes de voltaje se aplican por primera vez, se supone que el capacitor está cargado a cero voltios, y se tarda un poco en cargarse cerca del voltaje final.

Tu segundo esquema no guarda relación con el primero. El voltaje en el nexo de las dos resistencias y un condensador será la suma de los voltajes en los otros extremos de esos componentes en proporción inversa a sus impedancias.

En otras palabras, las dos resistencias y un condensador forman un divisor de impedancia de tres vías (ignorando el transistor por ahora) que es como un divisor resistivo, excepto que la "resistencia" depende de la frecuencia. Puede pensar en un capacitor ideal como una resistencia que tiene una resistencia infinita en CC y una impedancia decreciente a medida que aumenta la frecuencia. Así que tenemos tres entradas:

• 0V (tierra) a través de 100R
• 1V (V2) a través de 100R
• una onda sinusoidal de 1kHz a través de alguna capacitancia C1

Si desconectamos la fuente de onda sinusoidal, tenemos un divisor de resistencia simple y, como tenemos resistencias iguales, la salida del divisor será de 0.5V. El valor del capacitor no se da, pero si es 2.2uF, entonces también será aproximadamente 100R a 1kHz, en cuyo caso la salida del divisor de impedancia será el promedio de las tres entradas. A frecuencias más bajas, la impedancia del capacitor es más alta, por lo que V1 tendrá menos impacto en la salida del divisor. A frecuencias más altas, la impedancia del capacitor es menor y, por lo tanto, V1 tendrá un mayor impacto en el voltaje resultante.

Dicho todo esto, hemos estado ignorando el transistor en el circuito. La unión base-emisor de un transistor actúa como un diodo con una relación no lineal entre la corriente y el voltaje, de modo que cuando el voltaje en la salida del divisor de impedancia se incremente, esto se ve atenuado por el hecho de que la corriente se introducirá en la base. del transistor. Del mismo modo, cuando el voltaje disminuya, se envía menos corriente a la base del transistor. Esto afecta la tensión real en el nodo donde se encuentran las dos resistencias, el condensador y la base del transistor, pero los detalles dependen en cierta medida de cómo están conectados los otros dos terminales del transistor.