¿Cómo puedo configurar la corriente de reposo para un amplificador de emisor a tierra?

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Actualmente estoy aprendiendo acerca de los amplificadores de emisor común en AoE3. Aprendí cómo configurar la corriente de reposo para un amplificador degenerado en el emisor. Simplemente elijo \ $ V_E \ $ y \ $ R_E \ $ tal que \ $ I_E = I_ {quiescent} = V_E / R_E \ $.

Ahora el libro comenzó a explicar los amplificadores de emisor a tierra (amplificadores de emisor común sin \ $ R_E \ $). Da el siguiente esquema y cita:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

  

La ganancia de voltaje es \ $ G = -g_mR_C = -R_C / r_e = -R_CI_C (mA) / 25 \ $, así que para una corriente de reposo de 1 mA, la ganancia es -400 . Pero \ $ I_C \ $ varía a medida que varía la señal de salida. Para este ejemplo, la ganancia variará de -800 (\ $ V_ {out} = 0, I_C = 2mA \ $) hasta cero (\ $ V_ {out} = V_ {CC}, I_C = 0 \ $).

     

Tercera edición de Art of Electronics, pág. 94 (énfasis mío)

Lo que no entiendo es cómo puedo configurar la corriente de reposo como 1 mA, como sugiere el libro. He estado jugando con los simuladores y la única manera de hacer que 1mA fluya a través de \ $ R_C \ $ en lugar de 2mA, es si configuro el sesgo de la base a 21V. Pero eso no me parece correcto. Sobre todo porque en la página siguiente, el libro da un ejemplo:

  

Como ejemplo, en un amplificador de emisor conectado a tierra alimentado desde +10 V, sesgado a la mitad del suministro (es decir, \ $ V_ {drop} = 5V \ $), medimos una distorsión de 0.7 % a 0,1 V de salida de amplitud de onda sinusoidal y 6,6% a 1 V de amplitud; estos valores están de acuerdo con los valores predichos.

     

Tercera edición de Art of Electronics, pág. 95 (énfasis mío)

Entonces, ¿cómo puedo configurar la corriente de reposo para un amplificador de emisor conectado a tierra?

    
pregunta Aust

2 respuestas

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De hecho, este simple circuito CE por sí solo no es fácil de controlar. Cuando modifique el voltaje de polarización (como sugiere jonk en su comentario), deberá volver a hacerlo para cada transistor, ya que todos los transistores son ligeramente diferentes. Además, el comportamiento del transistor cambia con la temperatura, por lo que incluso si lo ajusta a 1 mA a 25 grados C, a 40 C la corriente será diferente.

La amplificación de Vbe a Ic significa que un pequeño cambio en Vbe da como resultado un gran cambio en Ic (que en realidad es la amplificación que queremos usar). Queremos esa gran amplificación para nuestra señal (AC), pero para la polarización (que es DC) es un dolor. Entonces, ¿podemos bajar la ganancia para DC? Claro, como este:

simular este circuito : esquema creado usando CircuitLab

En este circuito, reduje la ganancia de CC a aproximadamente 10, mientras que la ganancia de CA permanece prácticamente sin cambios. Esto significa que la tensión de CC en el emisor aumenta un poco, lo que puede limitar el cambio de tensión de salida. Pero el control de sesgo y la previsibilidad son mucho mejores.

Otra solución es usar un circuito de retroalimentación de CC, el voltaje de CC en el colector depende de Ic, por lo que si comparamos ese voltaje con un voltaje de referencia obtenemos una señal de error que podemos utilizar para controlar la polarización de la base del NPN. .

    
respondido por el Bimpelrekkie
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respondido por el analogsystemsrf

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