voltaje de modo común máximo posible para npn

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Primero, me gustaría dar las gracias a todos los que están aquí por proporcionar la ayuda. Este gran recurso me permite entender cosas más allá de lo que mi libro de texto solo ofrece. Tengo la siguiente pregunta:

Pregunta9.34de"Microelectronic Circuits" por Sedra / Smith, 7ª edición

Aquí está la figura a la que se refieren en la pregunta:

Figura9.14de"Microelectronic Circuits" por Sedra / Smith, 7ª edición

(Fuente de las imágenes: libro "Microelectronic Circuits" de Sedra / Smith, 7ª edición, capítulo 9 )

AQUÍ SE OLVIDE DE INSERTAR UNA ASUNCIÓN IMPORTANTE

YEXPLICAPORQUÉSEFALTA0.4Vtomadadesedra-smith

Entonces,alutilizarelmodelodeanálisisdepequeñaseñal,quenomevaaaburrir,pudeencontrarelvalorenRc=5kohmios,loqueconcuerdatotalmenteconlarespuestadellibrodetexto.AhoramiluchaesencontrarelmáximoVcm.Aquíestámianálisis

\begin{equation}V_{cm,max}=V_{BE}+V_C=0.4+V_{CC}-\frac{I}{2}R_C=0.4+5-\left(0.5mA\right)\left(5k\Omega\derecha)=2.9V\end{ecuación}

Peromilibrodiceque:

\begin{equation}V_{cm,max}=1.6V\end{ecuación}

¿Alguienpuededecirmecómofueeso?Estoyrealmenteconfundido!Graciasporsuayudadeantemano.

ACTUALIZACIÓN1:AquíhayunasimulacióndeLTspicedelproblema.Déjemesabersimimodeloescorrectoono,porquesoyunprincipianteconLTSpice.Puedeverenlosresultadosdelasimulaciónqueloscambiosenlosvoltajesycorrientesdelcolectornoocurrenhastaalrededordevb=2.9V

    
pregunta Raykh

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Necesitas Vout = 1V cuando tienes Vin = 10mV. Estos valores son totalmente diferenciales . Eso significa que en una entrada de 5 mV de un solo extremo debe obtener un cambio de 500 mV en la salida.

Primero obtenga el g_m de uno P1 de:

$$ g_m = \ cfrac {I_c} {2 \ cdot V_ {Th}} = \ cfrac {1mA} {2 \ cdot 25 \, mV} = 20 \, mS \, $$

suponiendo que el Q1 se ejecuta a temperatura ambiente. Por lo tanto, cuando tenemos el voltaje de entrada máximo de 5 mV, obtienes:

$$ \ Delta I_C = g_m \ cdot \ Delta v_ {BE} = 20 \, mS \ cdot 5 \, mV = 0.1 \, mA \,. $$

Para obtener un valor de R_c, debe recordar que la caída de voltaje debe ser de 500 mV:

$$ R_C = \ cfrac {500 \, mV} {\ Delta I_C} \, = 5 \, k \ Omega. $$

La rama con la corriente más alta en el amplificador diferencial establece el voltaje de entrada de modo común máximo permitido.

Mirando el diagrama del circuito a continuación, puede establecer un bucle de voltaje de la entrada.



simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab



$$ V_ {CC} - R_C \ cdot \ Bigg (\ cfrac {I} {2} + \ Delta I_C \ Bigg) - V_ {BC} \ ge V_ {en \, \ text {Modo común}} + V_ {in \, \ text {diff mode}} \\ 5 \, V - 5 \, k \ cdot 0.6 \, mA + 0.4 \, V \ ge V_ {en \, \ texto {Modo común}} + 5 \, mV \, \\ V_ {en \, \ text {Modo común}} \ le 2.395 \, V \ quad. $$

NOTA : cuando el voltaje en el colector es más alto que el voltaje base, el transistor Q1 se mantiene en la región del tríodo (lineal, activa). En este libro de texto y como muestra la simulación, el diodo colector de base puede abrirse hasta que se alcance un voltaje de 400 mV, sin influir en la etapa de ganancia.

Su libro de texto ha olvidado incluir los 5 mV del máximo. Tensión diferencial de entrada. En caso de que la ganancia sea alta, no cambia mucho, sin embargo, cuando la ganancia es baja (por ejemplo, 2), ¡es importante! Si la ganancia es 2, y quieres tener un máximo. Salida de salida de un solo extremo de 500 mV, se obtiene un V_differential / 2 de 250 mV. , que tienes que agregar a tu max. Rango de entrada permitido. La mayoría de los libros de texto ignoran ese caso!

Aquí está el resultado de la simulación

La curva negra es la tensión de colector de Q1, que comienza a aumentar en una tensión de entrada de modo común de 2,45 V

    
respondido por el abu_bua

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