¿Ganancia de voltaje de un amplificador?

0

La ganancia de voltaje de un amplificador se define como

"magnitud de la tensión de salida / magnitud de la tensión de entrada"

O

"Vout (r.m.s) / Vin (r.m.s)"

O

"cambio en el voltaje de salida / cambio en el voltaje de entrada"

En la figura que se muestra a continuación, dicen que al usar el condensador de derivación C2 que pasa por R (E) aumenta la ganancia porque ahora la señal de entrada pasa por R (E) y, por lo tanto, la señal enfrenta menos resistencia que si R ( E) no se ha pasado.

Pero lo que no entiendo es que cuando se usa un condensador de paso, la magnitud de la señal de entrada aumenta, pero al mismo tiempo la magnitud de la señal de salida también aumentará.

Y

Si la magnitud de la señal de entrada disminuye, la magnitud de la señal de salida también disminuye y, como la ganancia es la relación entre la señal de salida y la señal de entrada, la ganancia no se mantendrá constante si se pasa R (E) o no. como tanto la tensión de salida como la tensión de entrada aumentan y disminuyen simultáneamente, ¿cómo se incrementa la ganancia de tensión al pasar por alto el R (E)?

    
pregunta Alex

3 respuestas

2

Sin el condensador de derivación:

Independientemente de la resistencia del colector a Vcc, el voltaje de la señal en el emisor es un poco más pequeño que el voltaje de la señal en la base, esto se debe a que esa parte del circuito actúa como un seguidor del emisor.

Debido a que se puede decir que la corriente del emisor es igual a la corriente del colector (con solo un pequeño error debido a la corriente base), cualquier corriente de señal que fluya a través de RE también fluye a través de RC (o RL en su ejemplo).

La implicación de esto es que la ganancia de voltaje de este circuito es simplemente RC / RE.

Con un condensador de derivación:

La corriente del emisor de señal aumenta debido a la menor impedancia del capacitor y, por lo tanto, aumenta la corriente de señal del colector y esto genera más voltaje de señal a través de RC, por lo tanto, la ganancia aumenta.

El caso general ahora es que ganancia = RC / XE.

    
respondido por el Andy aka
1

Estos diagramas intentan mostrar de manera simple por qué el capacitor de bypass aumenta la ganancia de voltaje.

Sin el condensador de derivación:

La señal de entrada se divide entre la unión Vbe y la resistencia Re.

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Por lo tanto, no se ve toda la señal de entrada por la unión base-emisor.

El voltaje en \ $ Vre \ $ es

$$ Vre = V_ {in} \ frac {r_e} {R_E + r_e} = 0.1 V_ {in} $$

El voltaje de salida es:

$$ V_ {OUT} = - \ alpha * I_E * R_C $$

Y

$$ I_E = \ frac {Vre} {r_e} = 0.01Vin $$

Entonces, el voltaje de salida es

$$ V_ {out} = - \ alpha * I_E * R_C = -1 * 0.01Vin * 1k \ Omega = -10 * Vin $$

Por lo tanto, la ganancia de voltaje es:

$$ A_V = \ frac {V_ {out}} {V_ {in}} = - \ frac {R_C} {r_e + R_E} * \ alpha = - \ frac {R_C} {r_e + R_E} * \ frac {\ beta} {\ beta + 1} \ approx - \ frac {R_C} {r_e + R_E} \ approx - 10V / V $$

Con un condensador de derivación:

simular este circuito

Como puede ver ahora, toda la señal de entrada está presente en la unión del emisor de base. Y es por eso que la ganancia de voltaje es mayor.

$$ V_ {out} = - \ alpha * I_E * R_C $$

$$ V_ {in} = I_E * r_e $$

Y la ganancia de voltaje es:

$$ A_V = \ frac {V_ {out}} {V_ {in}} = \ frac {- \ alpha * I_E * R_C} {I_E * r_e} = - \ frac {R_C} {r_e} \ alpha \ approx - \ frac {R_C} {r_e} \ approx -100V / V $$

    
respondido por el G36
0

Poner un capacitor en paralelo con una resistencia no solo cambia la resistencia de la resistencia. En DC, los capacitores parecen circuito abierto, por lo que no habrá efecto en RE. Por lo tanto, sus niveles de sesgo seguirán siendo los mismos.

La frecuencia de su señal de entrada determinará cuánta impedancia C2 presenta al circuito. En DC presentará un poco y tendrá un efecto insignificante, en MHz la impedancia probablemente no será mucho (dependiendo del valor del capacitor).

Si realiza un análisis de CA en el circuito en cualquiera de sus simuladores de especias favoritas, encontrará que la ganancia del amplificador cambiará con la frecuencia.

    
respondido por el JCollins

Lea otras preguntas en las etiquetas