Efectos de carga de una fuente de señal

Question

Estoy leyendo "El arte de la electrónica" (3ª edición) de Paul Horowitz y Winfield Hill. En el 2º capítulo sobre BJT (página nº 79, sección Seguidor de emisor). El autor dice:

" En general, el efecto de carga de la etapa siguiente provoca una reducción de la señal. Por esta razón, suele ser mejor mantener Zout << Zin (un factor de 10 es una cómoda regla general)".

Zin y Zout son las impedancias de entrada y salida de un circuito seguidor de emisor.

Mi pregunta es, ¿no es deseable mantener la impedancia de salida más que la impedancia de entrada para evitar efectos de carga? Por ejemplo, considere lo siguiente:

Si RL << R2, la resistencia equivalente de la parte inferior del divisor bajaría y por tanto habría una reducción de Vout con la carga. Alguien me puede explicar qué me estoy perdiendo aquí? Gracias por vuestra ayuda.

Answer 1

Consideremos dos casos:

a) \$R_L\$ = 0 (cero)

et

b) \$R_L\$ = infinito

Es obvio que a) dará lugar a \$V_{out}\$ = 0 ya que la salida está en cortocircuito, por lo que es una situación inútil.

También debería ser obvio que b) dará como resultado el deseado \$V_{out}\$ ya que no hay carga en la salida.

Así que la conclusión es que \$R_L\$ debe ser lo mayor posible.

Ahora podemos llegar al \$Z_{in}\$ , \$Z_{out}\$ discusión. Hay que ser variar con cuidado lo que usted llama \$Z_{in}\$ y lo que usted llama \$Z_{out}\$ ¡!

El libro utiliza:

\$Z_{out}\$ = la impedancia de salida del divisor de tensión.

\$Z_{in}\$ = la impedancia de entrada de la carga = la impedancia de la carga.

Te confundes al mencionar el seguidor del emisor.

Para cualquier amplificador existe un \$Z_{in}\$ y un \$Z_{out}\$

Ahora conectamos la entrada del amplificador a la salida del divisor de tensión.

Obsérvese que entonces el divisor de tensión \$Z_{out}\$ necesita ser más pequeño que el del amplificador \$Z_{in}\$ .

Recuerde que \$Z_{in}\$ , \$Z_{out}\$ suelen referirse desde el punto de vista del circuito del que se está hablando. Así, un circuito \$Z_{out}\$ se conecta al siguiente circuito \$Z_{in}\$ .

Answer 2

Esto es bastante fácil de visualizar si tomamos el circuito equivelante de Thevenin. Thevenin dijo:

Cualquier combinación de baterías y resistencias con dos terminales puede sustituirse por una única fuente de tensión e y una única resistencia en serie r. El valor de e es la tensión en circuito abierto en los terminales, y el valor de r es e dividido por la intensidad con los terminales en cortocircuito.

simular este circuito - Esquema creado con CircuitLab

Figura 1. Circuitos equivalentes.

La tensión en circuito abierto, V2, viene dada por \$ V_2 = \frac {R_2}{R_1+R_2}V_1 \$ .

El valor de "r" es \$ R_3 = \frac {V_2} {\frac {V_1}{R_1} } = \frac {V_2}{V_1}R_1 \$ .

Una vez aclarado esto, debería quedar claro que cuanto menor sea la resistencia de la carga, más disminuirá la tensión suministrada a la carga.

Si RL << R2 la resistencia equivalente de la parte inferior del divisor disminuiría y, por tanto, se produciría una reducción de Vout con la carga. ¿Puede alguien explicarme qué me estoy perdiendo?

Pero H&H dijo " ... suele ser mejor mantener Zout << Zin ". Es decir, mantener R ₂ << R _L . Te has confundido.

Answer 3

Creo que estás considerando que Zout está determinado únicamente por R2 - este análisis erróneo dicta entonces que para bajar Zout, uno debe bajar R2 PERO eso, a su vez, baja el voltaje de salida independientemente de la carga que se aplique.

Pero la impedancia de salida (Zout) viene dictada por ambos R1 y R2 Y, si tienen valores que fijan la tensión de salida al 50% (digamos, por ejemplo), al bajar ambos a la vez se mantiene la relación como estaba y, lo que es más importante, se reduce la impedancia de salida.