Análisis teórico del circuito amplificador

Question

Tengo el circuito del amplificador de abajo. Quiero hacer el análisis de CC y encontrar la ganancia que produce el amplificador y la frecuencia de corte (alta-baja).

Mi problema es que han pasado 15 años desde que fui estudiante y no recuerdo nada. Agradeceré cualquier ayuda que se me proporcione.

Answer 1

Hice el análisis de CC a mano:

Resumen:

Teórico:

Ib = 5,963uA

Ic = 895uA

Ie = 900uA

Vce = 7,362V

Especia:

          --- Operating Point ---
V(n002):     6.71675     voltage
V(n005):     0.895875    voltage
V(n006):     0.248847    voltage
V(n001):     12  voltage
V(n004):     0   voltage
V(n003):     1.47768e-014    voltage
Ic(Q1):  0.0011241   device_current
Ib(Q1):  7.02464e-006    device_current
Ie(Q1):  -0.00113112     device_current
I(C2):   6.71675e-019    device_current
I(C1):   -8.95875e-020   device_current
I(R5):   -6.71675e-019   device_current
I(R4):   0.000497708     device_current
I(R3):   0.000504733     device_current
I(R2):   0.00113112  device_current
I(R1):   0.0011241   device_current
I(V2):   -0.00162883     device_current
I(V1):   8.95875e-020    device_current

A continuación, el análisis de CA:

Ganancia:

Resumen:

Teórico:

Ganancia de tensión: -17,6

Especia:

Esto te da los puntos de -3db:

f-bajo: ~= 500Hz

f-alto: ~= 24MHz

Observaciones:

Como se puede ver, los análisis teóricos y los de Spice DC coinciden estrechamente. Spice difiere ya que tiene en cuenta muchos más factores.

Answer 2

Un comienzo simplista pero posiblemente útil:

1. Ganar

La corriente de carga fluye tanto en las resistencias de 4k7 como en las de 220r.
Así que la relación de tensión relativa entre LAS dos resistencias es proporcional a sus resistencias
ya que V=IR e I es común a ambos.
Vin corresponde a Cvross el 22r y Vout a través del 4k7 así que
la ganancia es ~~~= 4k7/220r ~= 21,4 o
Ganancia ~~~= 20.

2. Máxima ganancia posible en una sola etapa

Muchos niegan que esta fórmula sea "real".
Lo es.

NB lo siguiente es una fórmula mágica que puedes recordar y usar o puedes elegir entenderla. Sólo es válida para los transistores bipolares de silicio.

• Ganancia máxima (fórmula mágica) = 38,4 X tensión disponible

  \= aquí = 38,4 x 12V.

  \= 38.4 x 12 =~ 460

Así que La ganancia máxima posible es de ~ 450

El reisistor de emisor NB debe ser puenteado (ver más abajo) con un tapón adecuadamente grande cuando se confía en el Re solo para la ganancia.

La oscilación de voltaje disponible es ~ 0 en esta ganancia, ya que todo Vcc tiene que caer a través de Rl para maximizar la corriente y hacer que el Re dinámico sea pequeño para que la ganancia sea grande.

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Murmullos arcanos re arriba:

• Lo anterior ocurre cuando la R de 220 se puentea con una tapa lo suficientemente grande como para que sea ~~ 0 ohmios a tierra en la frecuencia de la señal.
  La ganancia se convierte entonces en 4k7/Te donde Re es la resistencia interna del emisor.
  Ocurre como una característica del silicio que el Re interno - 26/mA. es decir, el Re es 26 ohmios a 1 mA, 13 ohmios a 2 mA, 0,26 ohmios a 10 mA, etc.
  La ganancia de mAx se produce cuando Re = mínimo = cuando corriente = máximo. Esto ocurre cuando toda la tensión está a través de la carga )casi) por lo que i= 4k7/12 ~+ 2,55 mA.
  De lo anterior Re = 26/2,55
  Así que la ganancia máxima = 4k7/(26/2,55) = 460.

• Reordenando lo anterior se ve que Ganancia máxima = Vsupply x Rload

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