[RISOLTO, Elettronica analogica] Esercizio polarizzazione

[mariolino.931]

Salve a tutti. Vorrei aiuto nella risoluzione del circuito sottostante.

[fcd="Traccia"][FIDOCAD]
MC 90 70 0 0 ihram.res
FCJ
TY 85 65 4 3 0 0 0 * R1
TY 100 80 4 3 0 0 0 *
MC 70 105 1 0 ihram.res
FCJ
TY 60 115 4 3 0 0 0 * R2
TY 60 115 4 3 0 0 0 *
MC 200 75 1 0 ihram.res
FCJ
TY 205 80 4 3 0 0 0 * R_L
TY 235 125 4 3 0 0 0 *
MC 120 100 1 0 ihram.res
FCJ
TY 105 105 4 3 0 0 0 * R_E1
TY 110 110 4 3 0 0 0 *
MC 120 130 1 0 ihram.res
FCJ
TY 105 135 4 3 0 0 0 * R_E2
TY 110 140 4 3 0 0 0 *
MC 120 45 1 0 ihram.res
FCJ
TY 110 50 4 3 0 0 0 * Rc
TY 110 55 4 3 0 0 0 *
MC 140 95 0 0 ihram.res
FCJ
TY 150 100 4 3 0 0 0 * R_GEN
TY 150 105 4 3 0 0 0 *
MC 45 85 0 0 170
FCJ
TY 45 75 4 3 0 0 0 * C_B
TY 55 90 4 3 0 0 0 *
MC 155 70 0 0 170
FCJ
TY 155 60 4 3 0 0 0 * C_L
TY 165 75 4 3 0 0 0 *
MC 125 95 0 0 170
FCJ
TY 125 100 4 3 0 0 0 * C_IN
TY 135 100 4 3 0 0 0 *
MC 35 95 0 0 elettrotecnica.ms01
MC 200 100 0 0 elettrotecnica.ms01
MC 165 145 0 0 elettrotecnica.ms01
MC 120 170 0 0 elettrotecnica.ms01
LI 35 95 35 85 0
LI 35 85 45 85 0
LI 55 85 115 85 0
LI 90 70 70 70 0
LI 70 70 70 85 0
LI 105 70 120 70 0
MC 115 85 0 0 ey_libraries.trnbjt1
LI 120 80 120 60 0
LI 120 45 120 35 0
LI 120 70 155 70 0
MC 120 15 0 0 470
FCJ
TY 130 20 4 3 0 0 0 * Vcc
TY 130 25 4 3 0 0 0 *
LI 165 70 200 70 0
LI 200 70 200 75 0
LI 120 90 120 95 0
LI 70 85 70 105 0
LI 70 120 70 155 0
LI 120 115 120 130 0
LI 120 145 120 165 0
LI 70 155 70 165 0
LI 70 165 120 165 0
LI 120 165 120 175 0
LI 120 125 140 125 0
LI 140 125 140 140 0
MC 140 140 1 0 170
FCJ
TY 135 150 4 3 0 0 0 * C_E
TY 130 150 4 3 0 0 0 *
LI 120 165 140 165 0
LI 140 165 140 150 0
LI 120 95 120 100 0
LI 120 95 125 95 0
MC 165 110 0 0 480
FCJ
TY 175 115 4 3 0 0 0 * v_s
TY 175 120 4 3 0 0 0 *
LI 135 95 140 95 0
LI 155 95 165 95 0
LI 165 95 165 110 0
LI 165 130 165 145 0
LI 200 90 200 100 0[/fcd]

In questo circuito risulta:
$V_(C C )=12V$
$R_(GEN)=200\Omega$
$R_1=150k\Omega$
$R_2=200k\Omega$
$R_C=5k\Omega$
$R_L=2k\Omega$
$R_(E_1)=1k\Omega$
$R_(E_2)=1k\Omega$
$\beta=80$

1) Calcolare il punto di lavoro statico, ovvero $I_C$ e $V_(CE)$
2) Calcolare il guadagno di tensione $A_v=v_o / v_s$



Per la risoluzione del primo punto tengo conto del seguente circuito

[fcd="schema1"][FIDOCAD]
MC 85 60 0 0 ihram.res
FCJ
TY 95 65 4 3 0 0 0 * R1
TY 95 70 4 3 0 0 0 *
MC 60 105 1 0 ihram.res
FCJ
TY 50 115 4 3 0 0 0 * R2
TY 50 115 4 3 0 0 0 *
MC 120 100 1 0 ihram.res
FCJ
TY 105 105 4 3 0 0 0 * R_E1
TY 110 110 4 3 0 0 0 *
MC 120 125 1 0 ihram.res
FCJ
TY 105 130 4 3 0 0 0 * R_E2
TY 110 135 4 3 0 0 0 *
MC 120 40 1 0 ihram.res
FCJ
TY 110 45 4 3 0 0 0 * Rc
TY 110 50 4 3 0 0 0 *
MC 120 150 0 0 elettrotecnica.ms01
LI 60 85 115 85 0
LI 85 60 60 60 0
LI 60 60 60 85 0
LI 100 60 120 60 0
MC 115 85 0 0 ey_libraries.trnbjt1
LI 120 80 120 55 0
LI 120 40 120 30 0
MC 120 10 0 0 470
FCJ
TY 130 15 4 3 0 0 0 * Vcc
TY 130 20 4 3 0 0 0 *
LI 120 90 120 95 0
LI 60 85 60 105 0
LI 60 120 60 150 0
LI 120 115 120 125 0
LI 120 140 120 150 0
LI 60 150 120 150 0
LI 120 95 120 100 0
LI 60 70 60 80 2
LI 60 80 55 75 2
LI 60 80 65 75 2
TY 50 70 4 3 0 0 2 * I1
LI 60 90 60 100 2
LI 60 100 55 95 2
LI 60 100 65 95 2
TY 50 95 4 3 0 0 2 * I2
LI 70 85 80 85 2
LI 80 85 75 80 2
LI 80 85 75 90 2
TY 75 75 4 3 0 0 2 * I_B
TY 120 60 4 3 0 0 2 * A[/fcd]

Input circa la maglia da utilizzare per ottenere la corrente $I_C$?


Grazie in anticipo

[RenzoDF]

Direi che per risolvere serva un sistema; per semplificare il calcolo, indicata con x la corrente IB e con y la corrente I1, avrai I2=y-x, IC=bx e potrai scrivere un sistema alle due maglie: generatore-RC-R1-R2 e RE-VBE-R2 nelle sole x e y, dalle quali tutto il resto.

[mariolino.931]

Anche io avevo pensato di fare qualcosa del genere ma sembrava troppo lungo e con molti calcoli quindi mi sono preoccupato. Grazie per la dritta: ho continuato in questo modo.

Mi confermi la correttezza del modello a piccolo segnale?

[fcd="schema1"][FIDOCAD]
MC 130 60 0 0 040
MC 10 20 0 0 040
MC 85 120 0 0 040
MC 55 20 0 0 ihram.res
FCJ
TY 65 25 4 3 0 0 0 * R1
TY 65 30 4 3 0 0 0 *
MC 85 90 1 0 ihram.res
FCJ
TY 70 100 4 3 0 0 0 * R_E1
TY 75 100 4 3 0 0 0 *
MC 105 80 0 0 ihram.res
FCJ
TY 105 70 4 3 0 0 0 * R_GEN
TY 115 90 4 3 0 0 0 *
MC 130 30 1 0 ihram.res
FCJ
TY 135 35 4 3 0 0 0 * R*_L
TY 120 40 4 3 0 0 0 *
MC 35 35 1 0 ihram.res
FCJ
TY 20 40 4 3 0 0 0 * r_pi
TY 25 45 4 3 0 0 0 *
MC 130 90 0 0 480
FCJ
TY 140 95 4 3 0 0 0 * v_s
TY 140 100 4 3 0 0 0 *
LI 35 20 55 20 0
LI 10 20 35 20 0
LI 35 20 35 35 0
LI 35 50 35 65 0
LI 35 65 85 65 0
LI 85 65 85 55 0
LI 85 55 75 45 0
LI 75 45 85 35 0
LI 85 35 95 45 0
LI 95 45 85 55 0
LI 85 35 85 20 0
LI 70 20 130 20 0
LI 130 20 130 30 0
LI 130 45 130 60 0
LI 85 65 85 90 0
MC 130 120 0 0 040
LI 85 105 85 120 0
LI 85 80 105 80 0
LI 120 80 130 80 0
LI 130 80 130 90 0
LI 130 110 130 120 0
TY 155 60 4 3 0 0 0 * R*_L=R_C//R_L
LI 85 40 85 50 0
LI 85 50 80 45 0
LI 85 50 90 45 0
TY 135 25 4 3 0 0 2 * v_o
TY 25 25 4 3 0 0 2 * v_pi
TY 85 10 4 3 0 0 5 * c
TY 35 10 4 3 0 0 5 * b[/fcd]

Utilizzo il teorema di Miller per "sostituire" la resistenza $R_1$ e definisco $K=v_c/v_b$
E' corretto dire quanto segue??

$v_c=-g_m v_(pi) R^(\ast)$
$v_b=v_(pi)+R_(E_1) [g_m v_(pi) + v_(pi) /r_(pi)]$

dove ricordo che $R^(\ast)=R_L || R_C$

[RenzoDF]

Ti faccio notare che in quella rete: vb=0, R1 risulta in parallelo a R*_L e r_pi risulta in parallelo a R_E1.

BTW Ti faccio notare che nello schema iniziale mancano degli indispensabili punti di connessione nell'incrocio di alcuni conduttori e che stai usando un simbolo errato per il riferimento a zero.

[mariolino.931]

Hai ragione.. Sono andato avanti senza prestare attenzione al circuito

Grazie alle tue osservazioni arrivo al seguente circuito a piccolo segnale.
[fcd="figura_1"][FIDOCAD]
MC 60 55 0 0 040
MC 15 115 0 0 040
MC 15 85 1 0 ihram.res
FCJ
TY 0 95 4 3 0 0 0 * R_E
TY 5 95 4 3 0 0 0 *
MC 35 75 0 0 ihram.res
FCJ
TY 35 65 4 3 0 0 0 * R_GEN
TY 45 85 4 3 0 0 0 *
MC 60 25 1 0 ihram.res
FCJ
TY 65 30 4 3 0 0 0 * R*
TY 50 35 4 3 0 0 0 *
MC 60 85 0 0 480
FCJ
TY 70 90 4 3 0 0 0 * v_s
TY 70 95 4 3 0 0 0 *
LI 15 60 15 50 0
LI 15 50 5 40 0
LI 5 40 15 30 0
LI 15 30 25 40 0
LI 25 40 15 50 0
LI 15 30 15 15 0
LI 15 15 60 15 0
LI 60 15 60 25 0
LI 60 40 60 55 0
LI 15 60 15 85 0
MC 60 115 0 0 040
LI 15 100 15 115 0
LI 15 75 35 75 0
LI 50 75 60 75 0
LI 60 75 60 85 0
LI 60 105 60 115 0
TY 100 10 4 3 0 0 0 * R*_L=R_C//R_L
LI 15 35 15 45 0
LI 15 45 10 40 0
LI 15 45 20 40 0
TY 90 20 4 3 0 0 0 * R_E=r_pi//R_E1
TY 90 5 4 3 0 0 0 * R*=R*_L//R1
TY 65 20 4 3 0 0 2 * v_o[/fcd]

Sono in difficoltà con la scrittura di $A_v=v_o / v_s$ tenendo conto che, salvo errori, $v_o$ è presa su $R^(\ast)$ e che $v_(pi)$ dovrebbe essere presa su $R_E ^(\ast)$.

Mi aiuti?
Grazie

[RenzoDF]

Per $v_\pi$ puoi (per esempio) usare Millman.

[mariolino.931]

"RenzoDF":Per $v_\pi$ puoi (per esempio) usare Millman.

In alternativa? (Mai utilizzato nei vari esercizio, percio' chiedo un'alternativa)

[RenzoDF]

Potenziali nodali, SDE, correnti di maglia, EET ecc.

[mariolino.931]

E' corretto ragionare come segue??

[fcd="figura1"][FIDOCAD]
MC 60 55 0 0 040
MC 15 115 0 0 040
MC 15 85 1 0 ihram.res
FCJ
TY 0 95 4 3 0 0 0 * R_E
TY 5 95 4 3 0 0 0 *
MC 35 75 0 0 ihram.res
FCJ
TY 35 65 4 3 0 0 0 * R_GEN
TY 45 85 4 3 0 0 0 *
MC 60 25 1 0 ihram.res
FCJ
TY 65 30 4 3 0 0 0 * R*
TY 50 35 4 3 0 0 0 *
MC 60 85 0 0 480
FCJ
TY 70 90 4 3 0 0 0 * v_s
TY 70 95 4 3 0 0 0 *
LI 15 60 15 50 0
LI 15 50 5 40 0
LI 5 40 15 30 0
LI 15 30 25 40 0
LI 25 40 15 50 0
LI 15 30 15 15 0
LI 15 15 60 15 0
LI 60 15 60 25 0
LI 60 40 60 55 0
LI 15 60 15 85 0
MC 60 115 0 0 040
LI 15 100 15 115 0
LI 15 75 35 75 0
LI 50 75 60 75 0
LI 60 75 60 85 0
LI 60 105 60 115 0
TY 100 10 4 3 0 0 0 * R*_L=R_C//R_L
LI 15 35 15 45 0
LI 15 45 10 40 0
LI 15 45 20 40 0
TY 90 20 4 3 0 0 0 * R_E=r_pi//R_E1
TY 90 5 4 3 0 0 0 * R*=R*_L//R1
TY 65 20 4 3 0 0 2 * v_o[/fcd]

Da questo circuito ricavo:
$v_o=-g_m v_(pi) R^(\ast)$
dove $R^(\ast)=R_1 || R_L || R_C$

[fcd="figura2"][FIDOCAD]
MC 130 60 0 0 040
MC 10 20 0 0 040
MC 85 120 0 0 040
MC 55 20 0 0 ihram.res
FCJ
TY 65 25 4 3 0 0 0 * R1
TY 65 30 4 3 0 0 0 *
MC 85 90 1 0 ihram.res
FCJ
TY 70 100 4 3 0 0 0 * R_E1
TY 75 100 4 3 0 0 0 *
MC 105 80 0 0 ihram.res
FCJ
TY 105 70 4 3 0 0 0 * R_GEN
TY 115 90 4 3 0 0 0 *
MC 130 30 1 0 ihram.res
FCJ
TY 135 35 4 3 0 0 0 * R*_L
TY 120 40 4 3 0 0 0 *
MC 35 35 1 0 ihram.res
FCJ
TY 20 40 4 3 0 0 0 * r_pi
TY 25 45 4 3 0 0 0 *
MC 130 90 0 0 480
FCJ
TY 140 95 4 3 0 0 0 * v_s
TY 140 100 4 3 0 0 0 *
LI 35 20 55 20 0
LI 10 20 35 20 0
LI 35 20 35 35 0
LI 35 50 35 65 0
LI 35 65 85 65 0
LI 85 65 85 55 0
LI 85 55 75 45 0
LI 75 45 85 35 0
LI 85 35 95 45 0
LI 95 45 85 55 0
LI 85 35 85 20 0
LI 70 20 130 20 0
LI 130 20 130 30 0
LI 130 45 130 60 0
LI 85 65 85 90 0
MC 130 120 0 0 040
LI 85 105 85 120 0
LI 85 80 105 80 0
LI 120 80 130 80 0
LI 130 80 130 90 0
LI 130 110 130 120 0
TY 155 60 4 3 0 0 0 * R*_L=R_C//R_L
LI 85 40 85 50 0
LI 85 50 80 45 0
LI 85 50 90 45 0
TY 25 25 4 3 0 0 0 * v_pi
LI 95 140 95 65 2[/fcd]

Alla sezione rossa calcolo la $R_(IN)$
$R_(IN)=1/(g_m+1/r_(pi) +1/R_(E_1)$

e posso concludere che:
$A_v=g_m R_C ^(\ast) [R_(IN) / (R_(IN)+R_(GEN))]$

[RenzoDF]

Senza il pedice C su quella R*, mi sembra vada bene, ma ormai con questi amplificatori mi si stanno incrociando gli occhi, quindi lascio i tuoi prossimi problemi a qualcun altro.