Amplificatore a BJT: come trovo stato di polarizzazione?
Salve a tutti,
Questa è la rete:
DATI:
Q1=Q2=Q3={ß=99, VBe_att=0.7V, Va=1000V}
R1=10k Ohm, R2=1k Ohm, R3= 100 Ohm, C1=50 nF, Vcc=5V, V_T=25mV
Viene chiesto
a) il valore della resistenza RB e lo stato di polarizzazione dei 3 transistor (per ciascuno trovare Ic e V_ce) con Vo=0V in assenza di segnale.
b) Vs composto da 2 piccoli segnali sinusoid di uguale ampiezza ma diverse freq: f1=15Hz, f2=150Hz. Supponendo amplificaz. lineare, uscita Vo presenterà i segnali amplificati. Trovare la differenza in dB: \(\displaystyle \Delta V_{dB} =v_o(f_1)|_{dB}-v_o(f_2)|_{dB}\)
SVOLGIMENTO
a) Comincio da Q3:
\(\displaystyle I_{E3}=\frac{V_o -(- V_{cc})}{R_3}=\frac{0-(-5)}{100}=50mA\)
Poiché \(\displaystyle \alpha=\frac{\beta}{1+\beta} =0.99\)
\(\displaystyle I_{C3}=\alpha \, I_{E3}=0.99 \cdot 50mA=49.5 mA \)
Visto che \(\displaystyle V_{BE\,att}=0.7V \) e V_o=0V \(\displaystyle V_{B}=0.7V \) e \(\displaystyle V_{CE}=5V \) (non ci sono resistenze sul collettore di Q3, niente cadute di potenziale dai 5V iniziali)
\(\displaystyle I_{B3}= \frac{I_{E3}}{\beta +1}=0.5mA \)
Ora Q2:
\(\displaystyle I_{E2}=I_{B3} =0.5mA\)
dal quale ricavo
\(\displaystyle I_{C2}=\alpha \, I_{E2}= 0.495\, mA\)
\(\displaystyle I_{B2}=\frac{1}{\beta}\, I_{C2} =0.5\, \mu A\)
Per le tensioni, so che \(\displaystyle V_{B3}=0.7V=V_{E2} \), dunque \(\displaystyle V_{B2}=V_{B3}+V_{BE\,att}=0.7+0.7=1.4V \). Siccome non ci sono cadute di tensione sul collett. Q2: \(\displaystyle V_{C2}=5V \) e sarà \(\displaystyle V_{CB2}=V_{C2} -V_{B2}= 5V - 1.4=3.6V\) e poi \(\displaystyle V_{CE2}=V_{BE}+V_{CB}= 0.7 + 3.6= 4.3\;V \)
É giusto fin qui? Come trovo Ic1 (corrente di collettore di Q1)?
Questa è la rete:
DATI:
Q1=Q2=Q3={ß=99, VBe_att=0.7V, Va=1000V}
R1=10k Ohm, R2=1k Ohm, R3= 100 Ohm, C1=50 nF, Vcc=5V, V_T=25mV
Viene chiesto
a) il valore della resistenza RB e lo stato di polarizzazione dei 3 transistor (per ciascuno trovare Ic e V_ce) con Vo=0V in assenza di segnale.
b) Vs composto da 2 piccoli segnali sinusoid di uguale ampiezza ma diverse freq: f1=15Hz, f2=150Hz. Supponendo amplificaz. lineare, uscita Vo presenterà i segnali amplificati. Trovare la differenza in dB: \(\displaystyle \Delta V_{dB} =v_o(f_1)|_{dB}-v_o(f_2)|_{dB}\)
SVOLGIMENTO
a) Comincio da Q3:
\(\displaystyle I_{E3}=\frac{V_o -(- V_{cc})}{R_3}=\frac{0-(-5)}{100}=50mA\)
Poiché \(\displaystyle \alpha=\frac{\beta}{1+\beta} =0.99\)
\(\displaystyle I_{C3}=\alpha \, I_{E3}=0.99 \cdot 50mA=49.5 mA \)
Visto che \(\displaystyle V_{BE\,att}=0.7V \) e V_o=0V \(\displaystyle V_{B}=0.7V \) e \(\displaystyle V_{CE}=5V \) (non ci sono resistenze sul collettore di Q3, niente cadute di potenziale dai 5V iniziali)
\(\displaystyle I_{B3}= \frac{I_{E3}}{\beta +1}=0.5mA \)
Ora Q2:
\(\displaystyle I_{E2}=I_{B3} =0.5mA\)
dal quale ricavo
\(\displaystyle I_{C2}=\alpha \, I_{E2}= 0.495\, mA\)
\(\displaystyle I_{B2}=\frac{1}{\beta}\, I_{C2} =0.5\, \mu A\)
Per le tensioni, so che \(\displaystyle V_{B3}=0.7V=V_{E2} \), dunque \(\displaystyle V_{B2}=V_{B3}+V_{BE\,att}=0.7+0.7=1.4V \). Siccome non ci sono cadute di tensione sul collett. Q2: \(\displaystyle V_{C2}=5V \) e sarà \(\displaystyle V_{CB2}=V_{C2} -V_{B2}= 5V - 1.4=3.6V\) e poi \(\displaystyle V_{CE2}=V_{BE}+V_{CB}= 0.7 + 3.6= 4.3\;V \)
É giusto fin qui? Come trovo Ic1 (corrente di collettore di Q1)?
Risposte
Tutto corretto fin qui, mi sembra. In polarizzazione $C_1$ è un aperto, quindi per la $I_{C1}$ fai così:
\(\displaystyle V_{B1}=V_{cc}-R_B I_{B1} \)
\(\displaystyle V_{E_1}=-V_{cc}+(\beta+1)I_{B1}R_2 \)
\(\displaystyle V_{BE1}=0.7V \)
Da qui trovi $I_{B_1}$. Poi $I_{C1}=\beta I_{B1}$, $I_{E1}=(\beta+1)I_{B1}$. Occhio perché in $R_1$ scorre $I_{C1}$ più la corrente di base di Q2.
\(\displaystyle V_{B1}=V_{cc}-R_B I_{B1} \)
\(\displaystyle V_{E_1}=-V_{cc}+(\beta+1)I_{B1}R_2 \)
\(\displaystyle V_{BE1}=0.7V \)
Da qui trovi $I_{B_1}$. Poi $I_{C1}=\beta I_{B1}$, $I_{E1}=(\beta+1)I_{B1}$. Occhio perché in $R_1$ scorre $I_{C1}$ più la corrente di base di Q2.
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