Configurazioni elementari bjt

POLARIZZAZIONE DEL BJT

Scopo: mantenere il transistore nella regione di funzionamento desiderata: per il bjt → normale diretta, per il mosfet → saturazione. Indipendentemente dalle variazioni di T, dalle variazioni parametriche del dispositivo, degli altri componenti e dalle variazioni del segnale d'ingresso.

Circuito di polarizzazione con il partitore di R_B

Il bjt è un amplificatore di transconduttanza

g_M = I_C/V_TK = I_CM V_T in media 2.5 kΩR_o = V_A^BE/I_C in media 100 kΩ

Si considera ora il circuito con un path conduttivo alla I_C dall'alimentazione via la resistenza. Ovviamente verrà modificato anche il circuito alle variazioni.

EMETTITORE COMUNE

POLARIZZAZIONE DEL BJT

Scopo: mantenere il transistor nelle regione di funzionamento desiderata: per il bjt --> normale diretta; per il mosfet --> saturazione. Indipendentemente dalle variazioni di T, dalle variazioni parametriche del dispositivo, degli altri componenti e dalle variazioni del segnale di ingresso.

Circuito di Polarizzazione da Re

Il bjt è un amplificatore di transconduttanza._K = I_cmV_T in media 2,5 KΩ si considera altaR_o = V_A^B/I_c ed in media 100 KΩ

Si consideri ora il circuito con un path conduttivo alla I_c, dall'alimentazione via una resistenza. Osserviamo le variazioni che verrà assegnato anche il circuito alle variazioni.

EC semplificato

R_i = r_π | R_o = R_c // r_o ≈ R_c

duplicatore di tensione

Quadagno di tensione a vuoto:

V_o = - g_m N_o r(R_c // R_o) = - g_m v_i(R_c // r_o)

A &nul; ∅ = Δ_I = - g_m(R_c // r_o) = - g_m R_c

Circuito equivalente come amplificatore di tensione:

Se l'amplificatore a vuoto viene collegato con una sorgente e con un carico:

A∅ = dv Π = 40 R_c

P_i P_o = - g_m R_c(&cdots;)

= - g_m R_c ∅

R_TT + R_s R_L + R_s

R_L + R_s

V_O = V_CE, min (V_O) = min (V_CE) = V_CE, sat

Il valore di V_O che consente la max. escursione è V_O = V_DD + V_CE sat / 2

Partitore d'ingresso

I_B(T) = (V_TH - V_BE(T)) / (R_TH V_BE / V_T)

I_B(T) = I_S(T) e^(β_F(T))

V_T = kT / q

β_F(T) = α_F(T) / (1 - α_F(T)), α = (1 - α)^Fn

α_F = 0,98% => β_F = 49

α_F = 0,99% => β_F = 99

La dipendenza della I_B dalla T può essere eliminata ponendo V_TH >> V_BE.

Le variazioni della I_B di polarizzazione sono di lieve entità al variare della T, le variazioni di I_C a causa delle variazioni di β_F non sono trascurabili.

Circuito di auto polarizzazione o a 4 resistori

dipendenza della Ic dello T attenuata aggiungendo ma RE → se Ic aumenta VBE dimin

Ic è legato ad IE tramite αF poco dip dalle T

Ic = _{VTH - VBE}/_{RE/αF + RTH/βF}

se VTH ≫ VBE | RE ≫ _RTH/_βF

Circuito con resistenza di base

VDD = VBE + _{Ic RB}/_βF + Rc IE = VBE + Ic (_RB/_βF + _Rc/_αF)

Ic = _{VDD - VBE}/_{RB/βF + Rc/αF} dipendenza da T diminuita

VDD ≫ VBE | Rc ≫ _RB/_βF

Circuito con generatore di corrente

stabilità Io => stabilità Ic

R1 serve per fissare la tensione di base; Rc per fissare Io affinché Ric e IE nons vanos nullo; nec senso chìma ... Io cr ... un carico a cu condan

Emettitore Comune

C.E.

1 condensatore in ingresso.

• R_E1 = 0 → (AC → C. E. )
• R_E1 ≠ 0 → (AC → C. E. con deg.
• autopol.)

Base Comune

C.B.

Collettore Comune

C.C.

Non serve R_C in questa configurazione.

V_CE = V_C − V_E; la presenza di R_C leva spazio all’escursione ammissibile del segnale.

Analisi ai terminali delle configurazioni

EC senza degenerazione al emettitore (R_E1 = 0)

R_TH = R₁ || R₂; R_E2 c. c. dalla CE

Circuito equivalente amplificatore di tensione A_v

i_e

N₂ = R_L

l_s: 1 R_i

N₂ = A von a + i_e

l_i: 1

Scrivo l’equazione della porta di uscita lasciando il conty li emettot detemina I_P. Può essere rappresentata i2 e nell’equazione succ + csmcli con i_s

Matrici e

circuito unidirezionale→senza retroazione

g_d = 1

g₀ = R_o − N₂

g_ds des. regc

N₂ = 0, Φ

Calcolo della resistenza d'ingresso alla porta d'ingresso e alla porta di uscita R_o

annullare tutte le gen_i tor_i indipendenti

Se l'amplificatore è unidirezionale nel calcolo della R_I e della R_o queste resistenze nondipendono dalla chiusura delle porte dello stadio e coincidono con le precedenti indipendentemente dalla rappresentazione scelta.

Semplificatori ad un transistor

EC con R_E(t)=0

g_m R_cB

R_i = R_b + β F

R₀

N_i = N_i + R_E

R_n = R_c || R₀

Ro' senza ro

RE e ro sono in parallelo

Vt = (gmNo (RE||ro) = -No

quest'equazione ha come unica soluzione: No = 0 ;

se gmNo = 0 ; i t = 0 => Ro' = Nt = ∞

Ro' con ro

Vt = ro (i t - gmNo'g) + + i t RE||(ro + RB) = :

No = i t _RE⁄_RE+ro+RB = ro

Vt = RE i t (1 + gm ^RE||_ro+RE) + RE||(ro + RB) NT ;

ro = Nt - ro (1 - β RE^RE⁄_ro+RE) + RE||(ro + RB)

Ro'(CE) = ro, moltiplicatore di resistenza

Analisi ai terminali del collettore comune

CIRCUITO EQUIVALENTE A T

R i = R t + (β+1)R L

Ro = R || (Ro' , divo fero linea equilibrio

rt = R c ie (I t) +^di_t⁄_β+1R B ;

Ro = R CE + RB¹⁄_β+1

dce =^No⁄_{R c} =^Re⁄_{R L+Re} ≤ 1