Seguidor del emisor con divisor de voltaje

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He encontrado un ejemplo de diseño de seguidor de emisor en el libro de Horowitz-Hill (el esquema está abajo):

Ynoentiendoporquélospasosresultantessoncorrectos:

  

Paso1.Elige\$V_E\$.Paralamayorsimetríaposible.  swingsinrecorte,\$V_E=0.5V_{CC}\$,o\$+7.5\$volts.

    

Paso2.Elige\$R_E\$.Paraunacorrientedereposode\$1mA\$,  \$R_E=7.5k\$.

    

Paso3.Elige\$R_1\$y\$R_2\$.\$V_B\$es\$V_E+0.6V\$,o\$8.1V\$.  Estodeterminalaproporciónde\$R_1\$a\$R_2\$as\$1:1.17\$.Elprecedente  criteriodecargarequierequelaresistenciaparalela  de\$R_1\$y\$R_2\$seraproximadamente\$75k\$omenos(unadécimapartede\$7.5k×\beta\$).  Losvaloresestándaradecuadosson\$R_1=130k\$,\$R_2=150k\$.

Entonces,unavezmástodoslosvaloresconocidos:$$V_{BE}=0.6V\\R_1=130K\\R_2=150K\\R_E=7.5K\\\beta=100$$

Mipreguntaessobrevalorespara\$R_1\$y\$R_2\$.Lacorrientemáximaatravésdeldivisorsincargaconectadaes:$$I_{div}=\frac{V_cc}{R_1+R_2}=\frac{15}{280\cdot10^3}\aprox.54\muA$$

Cuandoconectamoselseguidordeemisoraldivisor,debehaberunabaseactual\$I_B\$quees:$$I_B=\frac{I_E}{\beta+1}=\frac{1ma}{100+1}\approx9.9\muA$$

Porlotanto,podríamoscalcularelvoltajedesalidadeldivisordespuésdelaconexióndelseguidordelemisor:$$I_{R_2}=I_{div}-I_{B}=54-9.9=44.1\muA$$

Porlotanto,obtendríamosunvoltajedesalidadeldivisor:$$V_{div}=V_{R_2}=I_{R_2}\cdotR_2=44.1\cdot10^{-6}\cdot150\cdot10^3\approx6.62V$$

Porlotanto,obtendríamosunasalidade\$6V\$delseguidordelemisorenlugardelaesperadade\$7.5V\$.

¿Podríadecirmedóndemeequivoco?

P.S.:Tambiénhayunacapturadepantalladelsimulador:

    
pregunta vpetrigo

2 respuestas

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El enfoque del libro es una estimación, en el supuesto de que la corriente de base es despreciable, lo que resulta ser una suposición no tan grande aquí, como descubrió.

su enfoque es más preciso, pero cometió el mismo error aquí:

  

La corriente máxima a través del divisor sin carga conectada es:   Idiv = VccR1 + R2 = 15280⋅103≈54μA

no tuvo en cuenta la resistencia equivalente en el lado de la base: a 8.1v @ 10ua, eso es equivalente a una resistencia de 810 K (aproximadamente Re * beta; consulte la nota a continuación).

Entonces, la resistencia inferior R2 está en paralelo con una resistencia de 810K. Una vez que tengas eso en cuenta en tu cálculo, estará bien.

La mayoría de la gente no toma ese enfoque. por ejemplo, normalmente configuro la corriente a través de R1 / R2 para que sea 10x de la corriente base. Eso produjo R1 + R2 = 15v / 100ua = 150K. e ir de allí para R1 / R2 individualmente. el 10x se selecciona para asegurarse de que la corriente de base sea despreciable.

lo que te muestra es que 1) no inviertes demasiado en ningún libro; y 2) no tomes la estimación demasiado en serio. muchas veces, lo suficientemente bueno es lo suficientemente bueno.

editar:

nota: para una mejor aproximación, algunas personas asumirían que la resistencia inferior se pasa por alto por una resistencia equivalente de beta * Re - > 750K en este caso, vs. 810K el real calculado anteriormente. Este enfoque funciona bastante bien como una aproximación.

    
respondido por el dannyf
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Cita dannyf: " el 10x se selecciona para asegurarse de que la corriente de base sea realmente negligente. "

Sí, por supuesto, correcto. Sin embargo, para una mejor comprensión, me gustaría dar una explicación adicional.

El fondo del criterio de diseño comúnmente aplicado (corriente divisoria > > corriente base) es el hecho de que la relación Ic / Ib = beta tiene tolerancias muy grandes. Eso significa: para una corriente de colector seleccionada Ic no conocemos la corriente base real. Por lo tanto, seleccionamos un diseño en el que la corriente de base (y sus grandes tolerancias) desempeñan un papel secundario solamente.

Como consecuencia, tenemos un divisor de voltaje "relativamente" de baja resistencia (en comparación con la resistencia de entrada en el nodo base) que proporciona un voltaje "rígido" en la base (como "rígido" como razonable) - casi independiente sobre las incertidumbres beta.

(Por cierto: esto funciona porque la corriente del colector se determina por el voltaje del emisor de la base y no por la corriente Ib).

    
respondido por el LvW

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