Estou tentando entender esse circuito amplificador de "viés de inicialização". A imagem abaixo é adaptada do livro "Transistor Techniques", de GJ Ritchie:
Este circuito é uma variação do "enviesamento divisor de tensão", com a adição dos componentes de "bootstrap" e . O autor explica que e são usados para obter maior resistência de entrada. O autor explica isso da seguinte maneira: C R 3 C
Com a adição de componentes de inicialização ( e ) e assumindo que é de reatância desprezível nas frequências de sinal, o valor AC da resistência do emissor é dado por: C C
Na prática, isso representa uma pequena redução no .
Agora, o ganho de tensão de um seguidor de emissor com resistência de emissor é , que está muito próximo da unidade. Portanto, com um sinal de entrada aplicado à base, o sinal com aparece no emissor ( ) é aplicado na extremidade inferior de . Portanto, a tensão do sinal que aparece em é , muito menos que o sinal de entrada completo, e agora parece ter um valor efetivo (para sinais CA) de: . A = R ′ E vinAvinR3R3(1-A)vinR3R′3=R3
Para tentar entender isso, fiz um modelo AC do circuito. Aqui está o modelo AC:
No modelo AC, posso verificar a afirmação do autor de que a resistência do emissor é e que a tensão no nó rotulado como V é ligeiramente menor que a tensão de entrada. Também posso ver que a queda de tensão em (fornecida por ) será muito pequena, o que significa que muito pouca corrente da entrada.
No entanto, existem duas coisas que ainda não entendi dessa explicação:
1) Por que podemos simplesmente aplicar a fórmula para o ganho de tensão do emissor-seguidor ( ) aqui, negligenciando o efeito de ?
2) O que significa dizer que o parece ter um "valor efetivo" diferente para sinais CA? Não vejo por que mudaria de valor.R 3
Agradeço antecipadamente.
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Para tentar entender melhor o comportamento desse circuito, tentei analisá-lo encontrando sua resistência de entrada CA de duas maneiras. Publiquei as duas tentativas como resposta a esta pergunta, para referência.
Como esse circuito de autoinicialização é usado onde um amplificador é necessário para ter uma alta impedância de entrada (como LvW aponta), ele é frequentemente usado quando a fonte de tensão também possui uma impedância de fonte relativamente alta. Portanto, "Vin" é frequentemente acompanhado por uma resistência equivalente de Thevenin à significância.
Nesse caso, você pode ter um "aumento de graves" em que o feedback positivo através do capacitor conspira para modificar a resposta de frequência na extremidade de baixa frequência, onde você espera que o efeito de inicialização diminua. O seu "modelo AC" não responde por esse efeito, pois elimina o capacitor.
simular este circuito - esquemático criado usando o CircuitLab
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1) R3 pode ser desprezado porque - causado pelo efeito de autoinicialização - representa um resistor R3 muito grande em paralelo a outros três resistores paralelos.
2) correto. R3 não altera seu valor - no entanto, como pode ser visto na entrada - ele aparece dinamicamente ampliado (apenas para os sinais a serem aplicados, não para DC). Isso pode ser visto na expressão para R3´ = R3 / (1-A) com A muito próximo de "1".
Aqui temos um feedback positivo (fator de feedback <1), que altera principalmente a impedância de entrada. O ganho geral muda apenas um pouco.
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Eu sou o OP e abaixo está minha própria tentativa de analisar esse circuito (encontrando sua resistência de entrada).
A expressão 2 é obtida a partir de uma análise minuciosa do modelo CA do circuito (que eu coloquei na pergunta). A expressão 1 usa suposições mais simplificadoras, mas fornece mais intuição sobre o comportamento do circuito (consulte a Solução 1 abaixo).
Para referência, abaixo estão minhas tentativas de encontrar ambas as expressões para a resistência de entrada.
Solução 1
Solução 2
Now, expressingiin as the sum of the currents through rπ and R3 :
Plugging in the expressions found forV and vin in terms of ib :
Finally, calculating the input resistance (viniin ):
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