En un texto estoy confundido acerca de una parte relacionada con la operación del transistor BJT:
Acontinuaciónsemuestraelpárrafosobrelosmodelosdetransistoresanteriores:
EltextoexplicalaoperacióndeltransistorparaeltransistorPNP.
¿Quésignificaeltextoaquí?Dice"el circuito de salida lleva la misma corriente". Aquí estoy realmente confundido. ¿No es la corriente del circuito de salida es beta veces la corriente de base? El texto dice "la misma corriente" ... ¿O estoy malinterpretando algo?
Creo que estás haciendo una pregunta muy específica sobre tu propio estado de ánimo personal cuando te enfrentas a este texto y daré una oportunidad de abordar lo que sospecho que es tu idea errónea sin tener que cargar muchas cosas abstractas:
El texto es correcto cuando dice que la corriente de entrada y la corriente de salida son las mismas. (Técnicamente, no es exactamente lo mismo. Pero es lo mismo "para todos los propósitos y propósitos"). A pesar de su recuerdo, "la corriente del circuito de salida es beta veces la corriente base". Su recuerdo es para un arreglo de emisor común. Sin embargo, esta es una base común.
Puede que sea más fácil para ti ver esto si hago un pequeño diagrama. Por favor, no te preocupes por toda la complejidad presente aquí. Se trata principalmente de arreglar las cosas de manera más realista. Es más simple de lo que parece:
Aquí, tienes un arreglo BJT de base común. Piense en la base como "clavada a un voltaje". Casi como si hubieras clavado algo en una pared (imagina el suelo como suelo y el techo como \ $ V_ {CC} \ $.) Simplemente se suspende allí.
El emisor se "cuelga" de ese voltaje de base fijo, aproximadamente uno \ $ V_ {BE} \ $ menos. La resistencia \ $ R_E \ $ está justo ahí para configurar la corriente de funcionamiento de CC para \ $ Q_1 \ $, que será aproximadamente \ $ I_ {E_Q} = \ frac {V_B-V_ {BE}} {R_E} \ $. Además, \ $ I_ {C_Q} = \ frac {\ beta} {\ beta + 1} I_ {E_Q} \ approx I_ {E_Q} \ $.
¡Ahora quiero llamar su atención sobre este último párrafo! Tenga en cuenta que hay \ $ \ beta \ $ en la ecuación, tal como imaginó cuando escribió. Sí, \ $ \ beta \ $ está involucrado. Pero también tenga en cuenta que debido a la forma en que se organizan las cosas, también se desactiva. Esto se debe a que la base puede ignorarse en este circuito, ya que las "cosas importantes" no están ocurriendo en la base. Está pasando en el emisor y el coleccionista. Y la corriente del emisor y la corriente del colector son casi iguales entre sí. Esta es la razón por la que lees una declaración que te dice que la corriente de entrada y la corriente de salida son las mismas (bueno, casi lo mismo)
Ahora veamos la situación de poder. Supongamos que una pequeña señal se mueve en un lado del transformador \ $ L_1 \ $. Esto estimulará un movimiento en el otro lado, que actúa como una fuente de señal de CA. La fuente de la señal de CA aquí "ve" a través del condensador \ $ C_E \ $ (que asumimos que parece una interferencia en la frecuencia de interés) y causa una ligera fluctuación en el emisor de \ $ Q_1 \ $. Esta pequeña fluctuación modifica ligeramente la corriente permanente (DC) del emisor. La impedancia vista por esta fuente de señal será \ $ r_e = \ frac {V_T} {I_ {E_Q}} \ $, debido a la forma en que funciona el BJT. (Tendría que tomar el derivado de su ecuación para mostrarle por qué). Aquí, \ $ V_T \ approx 26 \: \ textrm {mV} \ $ a temperatura ambiente y se denomina voltaje térmico. (Es una cosa física que es cierta para cualquier asunto y se basa en la regla de energía de la partición equitativa). \ $ I_ {E_Q} \ $ es, por supuesto, establecido por \ $ R_E \ $. La impedancia de salida será \ $ R_L \ $ (como se ve a través de \ $ L_2 \ $.)
Hagamos lo de la ecuación ahora. Usaré letras pequeñas para indicar las diminutas señales de CA y letras grandes para indicar los valores de DC de las cosas:
$$ \ begin {align *} r_ {in} & = r_e & \ textrm {} p_ {in} & = \ frac {v_ {in} ^ 2} {r_e} \\\\ i_e & = \ frac {v_ {in}} {r_e} & \ textrm {} i_c & = \ frac {\ beta} {\ beta + 1} i_e \ approx i_e \\\\ p_ {out} & = i_c ^ 2 \: R_L = \ left (\ frac {\ beta} {\ beta + 1} \ frac {v_ {in}} {r_e} \ right) ^ 2 \: R_L \\ \\ & \ por lo tanto \\\\ \ frac {p_ {out}} {p_ {in}} & = \ frac {\ left (\ frac {\ beta} {\ beta + 1} \ frac {v_ {in}} {r_e} \ right) ^ 2 \: R_L} {\ frac {v_ {in} ^ 2} {r_e}} = \ left (\ frac {\ beta} {\ beta + 1} \ right) ^ 2 \: \ frac {R_L} {r_e } \ approx \ frac {R_L} {r_e} \ end {align *} $$
Resulta que esto puede ser una ganancia de potencia bastante grande. De hecho, la disposición de base común puede tener probablemente la mayor ganancia de potencia posible para cualquier disposición BJT única.
Sin embargo, tenga en cuenta que la corriente del emisor (lado de entrada) es aproximadamente la misma que la corriente del colector (lado de salida). Y tenga en cuenta que también usé \ $ \ beta \ $ aquí. Es solo que, en su mayoría, "desaparece" para determinar qué está sucediendo con respecto a los resultados y aportes de este acuerdo.
Intentaré mostrarte un ejemplo mucho más práctico para un amplificador de base común.
También en este ejemplo teto BJT como una fuente de corriente controlada actual. También ignoro la influencia de la corriente de base en el circuito. Y, por último, supongo que \ $ I_E = I_C \ $.
Por lo general, podemos realizar una aproximación si el \ $ \ beta > 100 \ $ porque para \ $ \ beta > 100 \ $ tenemos un pequeño error \ $ I_C = \ frac {\ beta} {\ beta + 1} I_E \ approx 0.99I_E \ $ no es un gran error.
Intentaanalizarestecircuitodeejemploconmuchocuidado.
Tengaencuentaque\$V_{in}\$sourcecontieneuncomponenteDC(0.6V)yelcomponenteAC.Porlotanto,elcomponentedeCAestá"presente" en \ $ R_E \ $ resistor (seguidor de emisor).
Y la corriente de entrada es igual a la corriente de salida \ $ I_E = I_C \ $.
No hay ganancia actual. Pero tenemos la ganancia de voltaje \ $ A_V = \ frac {\ Delta V_ {OUT}} {\ Delta V_ {IN}} = \ frac {10V - 5V} {2.1 - 1.6} = 10 V / V \ $.
Y esta ganancia de voltaje se establece mediante la relación de resistencia \ $ \ frac {R_C} {R_E} \ $
En la base común, la ganancia y la polarización actuales determinan la impedancia de entrada del emisor (algunos cientos de ohmios), pero en esta configuración, Rin es bajo mientras que la salida es una fuente de corriente. Esencial con una base conectada a tierra, el voltaje del emisor es negativo, pero al usar la curva Vbe (positiva) se puede ver que comienza a volverse lineal > 0.65 V en el rango de 10 ~ 100 mA, dependiendo de V +. Mantenga Vce > = 2V para obtener la mejor linealidad para evitar la saturación.
Ten en cuenta que Gnd es solo una referencia de 0V 0 Ohm. Puede estar flotando desde la Tierra e incluso puede desviarse a 1 V, por lo que la entrada del emisor está por encima de 0 V. Pero hay un voltaje de compensación, a considerar siempre.
Por lo tanto, como la ganancia de voltaje es Rc / Re, puede elegir Vbe de las hojas de datos y elegir Re para ser > > Rbe = unos pocos cientos de ohmios) para una linealidad mejorada, es decir, > = 1k
Estoy usando el modelo VCCS aquí.
