Esercizi Amplificatori come Transistor

Esercizi amplificatori a transistor

Nell'amplificatore di figura determinare il guadagno di tensione A_V, il guadagno di corrente A_i, le resistenze di ingresso R_i, le resistenze di uscita R_o.

Dati

R₁ = 40KΩ R₂ = 6KΩ R_e = 600Ω R_S = 2KΩ R_C = 2,5KΩ R_L = 2KΩ β = 100 r_π = 1,5KΩ r_o = ∞

Modello per piccoli segnali

Condensatori = corto circuiti

v_o = -g_mv_π(R_C//R_L)

v_π = R_in//r_πv_in => v_o/v_i = AV = -g_m(RC//RL)R₁₂//r_π/(RS+(R₁₂//r_π))

R_C//R_L : R_C:R_L = 5/4.5kΩ = 2.1kΩ

R₁₂//r_π = R_{RRRRRRR in///>Rvinin}

g_m = ß/r_π = 0.1, 1

Esercizi amplificatori a transistor

21) Guadagno e resistenze dell'amplificatore

Nell'amplificatore di figura determinare il guadagno di tensione A_V, il guadagno di corrente A_i, la resistenza di ingresso R_i, la resistenza di uscita R_o.

Dati

R₁ = 40 kΩ, R₂ = 6 kΩ, R_E = 600 Ω, R_S = 2 kΩ, R_C = 2,5 kΩ, R_L = 2 kΩ β = 100, r_π = 1 kΩ, r_o = ∞

Modello per piccoli segnali

Condensatori = corto circuiti

v_o = -g_m v_π (R_C || R_L)

v_π = R_in I_in / v_in => v_o / v_I = A_v = -g_m (R_C || R_L) R₁₂ || r_π / R_S + (R₁₂ || r_π)

R_C || R_L = R_C : R_L / R_C + R_L = 5/4,5 kΩ = 1,1 kΩ

R₁₂ || r_π = R_R : r_R / (R₁ + R₂) = 5,22 kΩ / 6,22 = 0,8 kΩ

g_m = β / r_π = 0,1 1/Ω

A_cg=0,1 \quad 1 \quad 1,1 · 10³Ω \quad 0,84\text{K}Ω \quad 2,84\text{K}Ω \quad =32,83

A_c=\frac{\dot{i}_o}{\dot{i}_i}\dot{i}_o=\frac{v_{s0}}{R_L} \quad\quad \dot{i}_i=\frac{v_{si}}{R_S+(R12 \parallel r_\pi)}\Rightarrow A_c=\frac{\dot{i}_o}{\dot{i}_i}=\frac{v_{s0}}{v_{si}}\frac{R_S+R12\parallel r_\pi}{R_L}\quad=46,61

La resistenza vista in ingresso R_in è la resistenza vista in ingresso dopo che è stato tolto il blocco di generazione del segnale: R_IN=R12 \parallel r_\pi=0,840\text{K}Ω

La resistenza di uscita R_o: Porre v_s0=0 \Rightarrow fornire un \quad o\ o\ circuito è aperto.

Perturbo \frac{v_{x}}{i_{x}}=R_C=R_o=2,5\text{K}Ω

22) Punto di lavoro e guadagno di tensione

Dati

E_C=20\text{V}, \quad E_B=2\text{V}, \quad R_B=13\text{K}Ω, \quad β=100 \quad/ V_BE=0,7\text{V}, i_o=130 \quad r__π=1,5\text{K}Ω

Circuito di polarizzazione

Supponiamo in zona attiva

E_B = R_BI_B + V_BE,att

E_C = R_CI_C + V_E

I_B = 0,1mA   V_E = 10V   V_CE,sat → siamo in zona attiva!

I_C = βI_B = 10mA

Modello per piccoli segnali

V_o = -g_mv_πR_C

v_π = ^v_i/_{RB + rπ} v_i ⇒ V_o/_vi = -β/_rπ R_{CRB + rπ = -8,96}

23) Circuito emittore-follower

Nel circuito emittore-follower determinare il guadagno di tensione.

Dati

R_S=600Ω, R₁=33kΩ, R₂=97kΩ, R_E=2kΩ, R_L=500Ω V_T=1,3kΩ, β=140

I condensatori sono dei corti circuiti.

Modello per piccoli segnali

v_o = g_mv_πR_EL

v_π = v_i - (R_S/(R_S+R_P))v_i - v_o

R_EL = R_E//R_L

R_P = R₁//R₂//r_π

v_o = g_mR_EL(v_i(1-(R_S/(R_S+R_P)))-g_mR_ELv_o)

v_o(1+g_mR_EL) = g_mR_EL(1-(R_S/(R_S+R_P)))v_i

Tensione A_V, A_i, R_i, R_o

Dati

R₁ = 60 kΩ, R₂ = 8 kΩ, R_C = 2 kΩ, R_S = 1 kΩ, R_L = 2 kΩ β = 100, r_o = 10 kΩ, r_π = 1 kΩ

Modello per piccoli segnali

v_o = - g_m v_π (r_o // R_C // R_L)

v_π = (R₁₂ // r_π) v_i / (R_st + R₁₂ // r_π)

v_o / v_S = - β (r_o // R_C // R_L) (R₁₂ // r_π) / (R_S + R₁₂ // r_π) = -62,44

i_o = - R_L i_oo / (R_L i_oo + R_l) g_m v_π

v_π = (R₁₂ // r_π) v_i

i_o / v_i = - R_C i_oo / (R_L i_oo + R_l) β / r_l (R₁₂ // r_π) = -40,28

R_IN → cortocircuito v_in (non cambio le due resistenze interne) → R_IN = R_i2//r_πT1 = 0,88 kΩ

R_OUT → cortocircuito v_SIM → i_Pi = 0 → R_OUT = r_o//R_C1//R_L = 1,57 kΩ

Dati

R_T1 = R_T2 = 4 kΩ β = 120      r_o = 20 kΩ

R_C1 = R_C2 = 2 kΩ

R_S = R_L = 2 kΩ

R₁ = R₃ = 40 kΩ

R₂ = R₄ = 5 kΩ

R_E1 = R_E2 = 400 Ω

A_S = ?

Modello per piccoli segnali

R_i2 = R₁//R₂ = 4,44 kΩ

R_P1 = r_o//R₃//(R_L//R_C1) =

R_P12 = r_o//R_C2 = 1,81 kΩ

v_oD = -g_m2 v_iT2 ^| (_RP2⁄^{(R_P2 + R_L)}) R_L = -28,50 v_iT2

v_iT2 = v_i2( ^{|(r_o//R_C1//R_L)}_| ) (1⁺g_mg_m T₁ →= -29,26 v_iT1