Estoy intentando diseñar un circuito de emisor común de alta ganancia. Sé que necesito usar un condensador de derivación con resistencia de emisor para aumentar la ganancia. Mi problema es la fórmula
A = Rc / re
hace las cosas muy diferentes a diseñar el mismo circuito sin él. Ya diseñé uno con ganancia de 5 en menos de una hora, pero estoy atascado en este.
¿Alguna sugerencia?
Para una configuración de emisor común genuina (emisor a tierra de CA), la ganancia de voltaje de circuito abierto de señal pequeña es aproximadamente
$$ A_ {voc} = -g_m \ cdot R_C || r_o \ approx-g_mR_C = - \ frac {I_CR_C} {V_T} = - \ frac {V_ {CC} - V_C} {V_T} $$
Por lo tanto, la ganancia de CA se fija por su elección de voltaje de suministro \ $ V_ {CC} \ $ y voltaje de colector de CC \ $ V_C \ $
Si, como muchos, elige (o requiere que) \ $ V_C = \ frac {V_ {CC}} {2} \ $, la ganancia del amplificador de emisor común (genuino) es simplemente
$$ A_ {voc} \ approx - \ frac {V_ {CC}} {2V_T} $$
Es decir, no tiene el grado de libertad necesario para elegir la ganancia de CA independientemente de la tensión de alimentación.
Ahora, al agregar una resistencia \ $ R_4 \ $ en la serie \ $ C_4 \ $, usted obtiene el grado de libertad para la ganancia de CA:
$$ A_ {voc} \ approx - \ frac {\ alpha R_C} {r_e + R_4 || R_7} $$
donde
$$ r_e = \ frac {V_T} {I_E} $$
Suponiendo una vez más que elige \ $ I_CR_C = \ frac {V_ {CC}} {2} \ $, la ganancia de CA es:
$$ A_ {voc} \ approx - \ frac {V_ {CC}} {2 (V_T + I_E \ cdot R_4 || R_7)} $$
No estoy muy seguro de cuál es tu problema realmente. ¿Es la expresión Rc / re?
Bien, en su caso tenemos Rc = R8.
¿Y qué es re? Es la inversa de la transconductancia del transistor gm = 1 / re. (Debo confesar que no me gusta el término re. De hecho, NO es una resistencia como se puede ver en su definición: gm = 1 / re).
Debido a que el BJT es una fuente de corriente controlada por voltaje, es bastante lógico usar la transconductancia gm, que es una medida de la pendiente de la función de transferencia Ic = f (Vbe). Esto da como resultado la expresión de ganancia
A = -gm * Rc / (1 + gm * RE) RE: resistencia de emisor externo.
Si (como en su) caso RE se desvía por un condensador, tenemos RE || CE ~ 0 (para grandes frecuencias) y
A=-gm*Rc.
Espero que esto responda a tu pregunta.
Esto es ganancia alta y se usa para señales de nivel bajo (1 mV). Rbe se convierte en la resistencia del emisor, determinada por la corriente de base de CC. Agregue otra R pequeña en serie con C4 para obtener una ganancia fija más alta de modo que sea > Rbe.
Esta ganancia con un 2do Re debe ser menor que la ganancia obtenida con la ganancia máxima como se muestra. La ganancia de voltaje óptima depende del compromiso de reducir la impedancia de entrada de Re al agregar más corriente de base y la impedancia de carga. Por lo tanto, si uno quiere reducir la resistencia de carga, el colector R debe ser menor < = carga R y luego para reducir Rbe, la impedancia de entrada también debe disminuir al aumentar la corriente de polarización Ib.
Si uno solo está utilizando señales acopladas de CA, se puede lograr un cambio de salida adicional utilizando un inductor para Rc, y elevar el punto de operación de Vc = V +. La impedancia del choque del colector es más alta que la carga R, lo que hace que toda la corriente de CA y la ganancia de voltaje entren en la carga, a expensas de una mayor potencia de CC. La ganancia es solo las relaciones R nuevamente por encima del rango de punto de interrupción de f. Por lo tanto, son posibles grandes ganancias de voltaje de 1k para RF con grandes oscilaciones de salida usando inductor en el colector, ganancias controladas con una segunda R en serie con C. En resumen, muchas variaciones con resultados estables para señales de fuente / carga explícitas.