Análisis del emisor común del BJT

Question

Dado el siguiente esquema y dicho que \$ \beta = 80 \$ y \$ V_A = 100\$ . Me gustaría intentar diseñar el circuito de forma que las tensiones de corriente continua en la base y el colector sean de 0,20V y -3V respectivamente.

Para la corriente continua los condensadores aparecerán como cortocircuitos y para ayudar al análisis he pensado en redibujar el circuito de la siguiente manera

Aquí se obtiene una ecuación tal que \$I_E = I_b + I_c\$

Debido a la fuente independiente aquí pensé en crear una supermalla (mostrada en rojo y elegida arbitrariamente en esa dirección) para obtener una segunda ecuación. Comencé a sumar los voltajes en el bucle, sin embargo me encontré con el problema de que ahora hay una fuente de corriente dependiente en ese bucle. Actualmente estoy atascado en este paso sin saber cómo manejar esa fuente de corriente dependiente en la supermalla.

Answer 1

Para encontrar el \$R_B\$ y \$R_C\$ puede utilizar este enfoque:

Debido al hecho, la parte inferior de un \$R_B\$ La resistencia está a 0V y quieres 0.2V en la parte superior, podemos encontrar esta resistencia usando sólo la ley de Ohms.

$$R_B = \frac{0.2V}{I_B} = \frac{0.2V}{\frac{I_{Eq}}{\beta + 1}} = \frac{0.2V}{9.88\mu A} \approx 20k\Omega$$

Y para el \$R_C\$ se desea -3V en el colector, lo que significa que la caída de voltaje a través de \$R_C\$ resistencia es igual a: $$V_{R_C} = (-3V) - (-5V) = 2V $$ ¿qué pasa con la corriente?

Lo sabemos:

$$I_E = I_B + I_C = I_B + \beta\cdot I_B = (\beta +1)I_B$$ y

$$\frac{I_C}{I_E} =\frac{I_C}{I_B +I_C}= \frac{\beta \cdot I_B}{I_B +\beta \cdot I_B}= \frac{\beta}{\beta + 1}$$

$$I_C = I_E \frac{\beta}{\beta + 1} = 0.8\textrm{mA} \cdot \frac{80}{81} \approx 0.79\textrm{mA} $$ Por lo tanto:

$$R_C = \frac{2V}{0.79\textrm{mA}} = 2.53k\Omega$$

¿Es esto lo que quieres?