Análisis del circuito del amplificador de dos etapas Q

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Estoy tratando de analizar el siguiente circuito. Es un problema de libro de texto (Principios electrónicos de Malvino) y la respuesta se encuentra en el reverso (8966), pero no puedo llegar a esa respuesta o aproximación.

El objetivo es averiguar cuál es la amplificación de voltaje total del siguiente circuito:

La parte Op-Amp es bastante fácil, ya que es simplemente un amplificador no inversor con una configuración de realimentación, por lo que la amplificación es (47k / 1k + 1 = 48).

Para el transistor, estoy teniendo un momento difícil. Particularmente, la resistencia de 1k me está tirando. Creo que está en serie con el circuito sesgado del divisor de voltaje, por lo que me acerco al análisis de esta manera:

\ $ I_E = (15 (10/33) -0.7) (1/5600) = 36.4 mV \ $ (asumiendo que 1k, 22k, 10k resistencias forman un divisor de voltaje)

\ $ r'_e = 25 mV / I_E = 36.4 ohm \ $

\ $ r_c = 6800 \ $ asumiendo que la impedancia de entrada del 741c es muy alta

\ $ A = r_c / r'_e = 186.8 \ $

Amplificación total = 186.8 * 48 = 8967, lo que me acerca mucho a la respuesta del libro de texto.

Aunque no sé si mi análisis es correcto. Intenté simular el circuito en LTSpice, pero obtuve una caída de voltaje mayor en la resistencia de 1k de lo que mi análisis sugeriría, así que solo quería ver si alguien se acercaría de manera diferente.

Gracias

    
pregunta Tyler Bailey

2 respuestas

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Es no un divisor de voltaje. Para las señales de CA, asumimos que los capacitores son cortos, ambas tapas de 10uF son lo suficientemente grandes para esto, así que supongamos que son cortos.

Entonces, la señal de entrada de CA está directamente en la base, ¿los 2 resistores de base siguen siendo importantes? No

Lo mismo para la resistencia emisora de 5.6k, tiene un cortocircuito de 10 uF. Así que para AC este es un circuito emisor común. Solo la resistencia de colector de 6.8k es importante para la ganancia.

Las otras tres resistencias son solo para configurar el punto de polarización de CC.

    
respondido por el Bimpelrekkie
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La resistencia dinámica del emisor (dV / dI) es solo 1 / transconductancia, al menos en frecuencias más bajas. Con 0.8mA, eso es 30 ohms mirando al emisor.

30 ohms y 10uF son 300uS tau, o 3.3Krad / segundo / 6.28, o 500 Hz. Su frecuencia de banda media debe estar unas octavas por encima de eso, por ejemplo. 2KHz, para una ganancia precisa del bipolar.
[Mi respuesta original usó 5,000Hz y 20KHz; la ganancia máxima solo aumenta 1dB]

Ignorando los efectos de Vearly, la ganancia bipolar es Rc * gm o Rc / reac, 6,800 / 30 = 220.

El opamp, a 2,000Hz, tiene solo 1MHz / 2,000Hz = 500x de ganancia openloop. La topología de opamp promete 47/1 = 47X pero con un margen de ganancia de bucle de 500/47 = 10.6 esa ganancia no está siendo controlada por el opamp; esperar ganancia a 1dB tímido de 47.

Tenga en cuenta que la ganancia bipolar calculada, multiplicada por la ganancia operativa, 220 * 47, es 10,400x, solo 1 dB más alta que la "respuesta".

    
respondido por el analogsystemsrf

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