Cálculo de la resistencia del colector para el máximo swing de salida

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simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

Pregunta de Sedra y Smith (7ª edición)

Pregunta: El arreglo de sesgo dado se utilizará para un amplificador de base común. Diseñe el circuito para establecer una corriente de emisor de CC de 1 mA y proporcione la ganancia de voltaje más alta posible, al tiempo que permite una máxima oscilación de la señal en el colector de ± 2 V. Utilice +10 V y -5 V para las fuentes de alimentación.

Hasta ahora, he calculado Rb = 0 y Re = 4.3k ohms. Pero no puedo seguir adelante, para Rc. Probé el siguiente enfoque,

$$ I_ {E} = I_ {C} = 1 mA $$ $$ V_ {E} = - 0.7 V $$

$$ V_ {C} = V_ {CC} - I_ {C} * R_ {C} $$ $$ R_ {C} = \ frac {V_ {CC} - V_ {C}} {I_ {C}} $$ $$ R_ {C} = \ frac {10 \ pm2} {1 \ veces 10 ^ {- 3}} $$

Respuesta: $$ R_ {C} = 8.4k \ Omega $$ ¿Qué estoy haciendo mal aquí?

Editar:

El texto antes de la pregunta es el siguiente: tenga en cuenta que si el transistor se usa con la base conectada a tierra (es decir, la configuración de base común), Rb puede eliminarse por completo. Por otro lado, si la señal de entrada se debe acoplar a la base, entonces se necesita Rb.

También, mi libro de texto considera que \ $ V_ {BE} = 0.7 V \ $, y como \ $ V_ {B} = 0 \ $, por lo tanto \ $ V_ {E} = -0.7 V \ $.

    
pregunta Mohammed Arshaan

2 respuestas

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Hasta ahora, he calculado Rb = 0 y Re = 4.3k ohms. Pero soy incapaz   para seguir adelante, para Rc

Hasta ahora todo bien.

A continuación, debe tener en cuenta el voltaje del punto medio en el colector que permitiría una oscilación máxima de p-p para una señal de salida sin saturación superior o inferior. Claramente, la salida podría oscilar tan alto como + Vcc, por lo que es un 50%, pero ¿qué tan bajo puede oscilar Vc?

La respuesta simple y directa (asumiendo que no cometí un error estúpido, que por supuesto que hice lol) es que Vc no puede oscilar más bajo que Vb - 0.7 voltios; de lo contrario, la región CB está sesgada hacia adelante, por lo que el punto medio es A medio camino entre +10 voltios y +4.3 voltios. Sin embargo, daría un margen en el extremo inferior para garantizar que la región del colector de la base no se sature (pierdes la beta cuando eso sucede), por lo que diría que el punto medio óptimo de Vc es de +7.5 voltios.

Eso significa que Rc cae 2.5 voltios a 1 mA o, a la inversa, tiene una resistencia de 2.5 kohm.

Este cálculo supone que la resistencia de base Rb es cero ohmios (como suele ser el caso en base común para evitar efectos de molinero).

Sección editada debido a un error en el cálculo anterior.

Cometí un error arriba al suponer que Vb está a 5 voltios pero, por supuesto, a 0 voltios, por lo tanto, el voltaje de colector más bajo que se puede alcanzar cómodamente es de 0 voltios (o quizás un poco menos), pero me siento cómodo con 0 voltios La implicación es que el punto medio Vc es de 5 voltios y, por lo tanto, Rc cae 5 voltios y tiene un valor de 5 kohm para una corriente de colector de 1 mA.

    
respondido por el Andy aka
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La tarea es:

  

proporciona la mayor ganancia de voltaje posible mientras permite un máximo   señal de oscilación en el colector de ± 2 V. Utilice +10 V y -5 V para la alimentación   suministros.

Por lo tanto, debe encontrar el \ $ R_C \ $ más grande posible.

El voltaje mínimo del colector es \ $ V_ {Cmin} = V_E + 0.2V = -0.5V \ $

Por lo tanto, \ $ R_ {Cmax} = \ frac {10V - (-0.5V + 2V)} {1mA} = 8.5k \ Omega \ $

    
respondido por el G36

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