Ganancia vs Impedancia de salida

En una etapa de amplificador único, no puede tener baja impedancia de salida y alta ganancia al mismo tiempo. El dispositivo activo (bipolar o MOSFET) está controlado por voltaje y genera una corriente. Para volver a obtener una tensión necesitas una resistencia. Por lo tanto, tiene que hacer una compensación entre ganancia y baja resistencia de salida.

La resistencia de salida solo es preocupante cuando se accionan cargas resistivas. En el diseño de IC analógico, las cargas son a menudo capacitivas y los OTA (amplificadores con una alta resistencia de salida) son perfectamente adecuados para esa tarea.

Si es necesario para impulsar una resistencia, ya sea una etapa de búfer (emisor / seguidor de la fuente) o se requiere retroalimentación para lograr ese objetivo, que generalmente requiere un diseño de varias etapas.

La ganancia de voltaje se puede aumentar (para BJT) aumentando la corriente del colector. como gm = Ic / Vt. Para un MOSFET, gm aumenta con la raíz cuadrada de la corriente de drenaje.

Por supuesto, esto tiene el efecto de aumentar la disipación de potencia y en el caso del BJT disminuye la impedancia de entrada para que la ganancia de corriente permanezca igual.

La impedancia de salida depende de si la ganancia es para corriente adicional, o para voltaje adicional o oscilación de voltaje. La ganancia de corriente normalmente se retira del emisor (de un transistor) e implica que no hay ganancia de voltaje, pero la impedancia del variador se reduce, posiblemente mucho.

Esto a veces se denomina 'Buffer', porque aisló la etapa anterior de la siguiente etapa, que podría ser un altavoz, si el circuito fuera un amplificador. La ganancia de voltaje normalmente se retira del colector (de un transistor) e implica que no hay ganancia de corriente, o muy poco como mucho.

Esta es la razón por la cual los amplificadores de muchos tipos, incluidos el audio y los 'amplificadores operacionales' La tensión de la señal se amplifica al nivel deseado primero, luego use buffers para que la tensión del variador pueda impulsar cargas de impedancia baja o muy baja.