Progetto completo di un emettitore comune:

Polarizzazione, prestazioni dinamiche, condensatori

Soluzione:

Dal manuale:

Si può fissare come punto di lavoro:

Non viene fornito hFE tipico. Vengono forniti a Ic = 150 mA, hFEmin = 100 e hFEmax = 300. Si vede

che il rapporto tra il valore massimo e minimo è tre. Si può stimare che a Ic = 1mA

Si fissa:

Si ricava:

La Vbe non è fornita ma si sa osservando altri manuali che varia tra 0.6 V e 0.7 V.

Si fissa

Si ricava:

Prestazioni dinamiche:

Alle medie frequenze si spegne la componente continua ( sovrapposizione degli effetti ) e si pensano

i condensatori come dei corto-circuiti:

Si tratta dell'equazione di una retta ( retta di carico dinamica ). Si fissa

Si ottiene una vcemax = 3.725 V contro i circa 10 V massimi che si potrebbero ottenere.

Si deve diminuire il coefficiente angolare della retta e quindi aumentare Rp

Si deve aumentare R2 e quindi diminuire R4 e/o aumentare Vcc

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Rifisso R4 e Vcc finché, per tentativi successivi, non si ottiene vcemax = 10 V con i valori

commerciali delle resistenze:

Il transistor sopporta fino a V(BR)ceo = 40 V

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Dimensionare i condensatori sapendo che la frequenza minima vale fmin = 300 Hz e che

la resistenza equivalente in serie al generatore di ingresso Vi vale

Dal manuale si vede che con Ic = 1 mA e Vce = 10 V:

Calcolo di C1

La resistenza equivalente vista da C1 vale:

Si può stimare che il condensatore sia "un corto" quando la sua reattanza è un decimo della resistenza vista dai suoi capi:

Calcolo di C2

In questo casi ib = 0 e quindi il condensatore C2 vede:

 Calcolo di C3

In questo caso si deve calcolare il rapporto v/i spegnendo il generatore indipendente Vi.

Si vede che c'è una grossa distorsione dovuta al fatto che il segnale incontra all'ingresso

il "diodo" base emettitore del transistor e quindi un componente altamente non lineare.

Per migliorare l'uscita conviene linearizzare il circuito introducendo una reazione negativa.

Si divide R4 in due resistenze creando così un doppio carico.

Il condensatore C2 non cambia perché vede la stessa resistenza equivalente di prima.

Calcolo di C1:

 Calcolo di C3:

  Circuito finale:

Si osserva che: l'emettitore comune amplifica di più del doppio carico a scapito di una banda più stretta

e una maggiore distorsione di seconda armonica