Salida del seguidor del emisor

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No puedo pagar un generador de funciones y un oscope en este momento, por lo que estoy tratando de aprender electrónica analógica con Spice (MacSpice, para ser específico). A continuación se muestra el modelo Spice para un simple circuito emisor-seguidor. Vcc es de 15 V y la entrada en la base es una onda sinusoidal de 5 V a 60 Hz con un desplazamiento de 0 VCC. R1 se encuentra entre la base del transistor y la entrada sinusoidal, y R2 se encuentra entre el emisor y la masa del transistor.

La salida en el emisor me desconcierta un poco y agradecería que alguien tuviera una explicación del comportamiento. 

* Simple Emitter Follower
Vcc 3 0 DC 15
Vin 1 0 SIN(0 5 60) dc 0
R1  1 2 270
R2  4 0 3.3k
Q1  3 2 4 generic
.model generic npn
.control
tran 1ms 60ms
plot v(1) v(4)
.endc
.end

La salida del comando de la gráfica de análisis transitorio está debajo.

Me sorprendió esta salida. Como era de esperar, hay una ligera caída de voltaje en la amplitud debido a la unión base-emisor de la NPN. Sin embargo, la salida se recorta y no oscila por debajo de cero. ¿Qué tendría que hacer para detectar la parte negativa de la onda sinusoidal?

    
pregunta Dr. Watson

3 respuestas

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Debe conectar R2 a una tensión de alimentación negativa con suficiente margen para su señal, o desviar la forma de onda de entrada para que no se corte.

El voltaje de salida de un emisor-seguidor suele ser V_out = V_in - 0.7V , pero hay límites en donde funciona esta función. Para el comportamiento esperado, se debe mantener VCC + 0.7V > V_in > VEE + 0.7V , donde VEE es su suministro negativo. En su caso, VEE es igual a 0 V ya que no tiene un suministro negativo. Cuando su voltaje de entrada oscila por debajo de 0.7V, el transistor se apaga y su salida permanece en el riel de voltaje negativo.

Modifique estas líneas para agregar una fuente de alimentación negativa. 

R2  4 5 3.3k
Vee 0 5 DC 15

Modifique esta línea para desviar la onda sinusoidal del circuito existente. 

Vin 1 0 SIN(7.5 5 60) dc 0
    
respondido por el W5VO
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Entonces, si estoy decodificando su lista de redes correctamente, tiene el circuito en la parte superior izquierda. La razón por la que la salida no baja a cero es que la cosa que tira de la salida está conectada a tierra.

Una solución se muestra en "A", que consiste en tener un tirón desplegable de -15V en lugar de 0V.

Otra solución se muestra en "B", que consiste en reemplazar el desplegable con un transistor PNP. Esto desperdicia menos energía porque no siempre se disipa la resistencia de 3.3k. Los amplificadores de clase B forman la base de la mayoría de los amplificadores de audio y las etapas de salida de amplificador operacional.

    
respondido por el markrages
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Es necesario agregar una polarización de dc a vin para evitar que la unión del emisor de base se invierta en polarización durante el semiciclo negativo. Cuando la tensión de la base está por debajo de la tensión del emisor, no fluye corriente y el transistor está en corte.

    
respondido por el Theran

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