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Circuito amplificatore a Banda limitata a due BJT

Elettronica lineare e digitale: didattica ed applicazioni

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[1] Circuito amplificatore a Banda limitata a due BJT

Messaggioda Foto Utentenandotp » 5 gen 2017, 2:17



Salve a tutti, sto facendo questo progetto per un esame di elettronica ed ho un po' di confusione, premetto che non sono un mostro di elettronica anche perché sto facendo la magistrale di ingegneria delle telecomunicazioni a Padova. Questo è il testo:

Lo schema di figura mostra uno stadio amplificatore a BJT. Utilizzando il metodo delle costanti
di tempo per la bassa frequenza, definire i valori di capacità di C1, C2, C3 e C4 per ottenere una
frequenza di taglio inferiore pari a 250Hz sull’uscita Vout_2. La scelta delle capacità va effettuata
almeno nelle due modalità: valori di capacità tutti uguali; costanti di tempo tutte uguali.
Per la risposta in alta frequenza considerare il contributo di C5 e determinarne il valore per
avere una frequenza di taglio superiore di 220kHz.

Il mio problema non è nell'applicare il metodo delle costanti di tempo ma nell'esprimere questo circuito nel modello a piccoli segnali, prima devo fare uno studio sul punto di lavoro?. Io vorrei una guida per procedere passo dopo passo lo studio di questo circuito e poi un altro dubbio è i valori di gm, r_pigreco, come si determinano? Che ipotesi devo fare?
Attendo una vostra risposta.
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[2] Re: Circuito amplificatore a Banda limitata a due BJT

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 5 gen 2017, 2:24

Sono tosti a Padova!
Si` ti serve prima conoscere il punto di lavoro. Dalla corrente di collettore dei due transistori ricavi la loro transconduttanza e con il beta ricavi la r pi greco. Poi con due di questi tre valori puoi calcolare "facilmente" i valori delle impedenze viste dai condensatori.

Hai qualche indizio su come trattare C2?

Chi e` il professore?
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[3] Re: Circuito amplificatore a Banda limitata a due BJT

Messaggioda Foto Utentenandotp » 5 gen 2017, 2:29

Il professore è Leopoldo Rossetto, è troppo bravo lui.
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[4] Re: Circuito amplificatore a Banda limitata a due BJT

Messaggioda Foto Utentenandotp » 5 gen 2017, 2:49

Quindi in sostanza per trovare il punto di lavoro dei due BJT li' devo considerare contemporaneamente o posso studiarli uno alla volta?
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[5] Re: Circuito amplificatore a Banda limitata a due BJT

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 5 gen 2017, 2:57

Mi sembrava di riconoscere la mano di Rossetto :-)

La polarizzazione va calcolata contemporaneamente per i due transistori perche' i due stadi sono accoppiati in continua. Da quello che vedo del testo che mi hai mandato, sembra che dobbiate valutare le impedenze con il simulatore. In questo caso basta fare una analisi AC e ci pensa il simulatore a calcolare il bias point e a trovare il modello di piccolo segnale.

Con l'analisi in AC si trovano le impedenze viste dai condensatori: conviene mettere un generatore di corrente e far calcolare a spice la tensione ai suoi capi, con gli altri condensatori... dipende se cerchi l'alta o la bassa frequenza.
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[6] Re: Circuito amplificatore a Banda limitata a due BJT

Messaggioda Foto Utentenandotp » 5 gen 2017, 3:03

Però i valori dei condensatori me li devo ricavare a mano quindi devono farmi a mano il M.C.T. e analisi per il punto di lavoro, Giusto?
Un ultima cosa: sapresti dirmi come impostare i valori su spice. Come devo procedere?
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[7] Re: Circuito amplificatore a Banda limitata a due BJT

Messaggioda Foto UtenteIsidoroKZ » 5 gen 2017, 3:30

Se sei capace di fare l'analisi a mano del bias e trovare le impedenze che servono per le costanti di tempo sei un drago!

E` vero che Leopoldo e` di quelli tosti, ma non credo sia anche sadico :-). Devi trovare con spice le resistenze che servono per il calcolo delle costanti di tempo. Poi con queste resistenze fai il conto a mano.
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[8] Re: Circuito amplificatore a Banda limitata a due BJT

Messaggioda Foto Utentenandotp » 5 gen 2017, 14:12

Io avevo pensato che la corrente di collettore in Q1 sia data dalla tensione ai capi di R4 fratto R4 dove VR4 è il partitore di tensione cioè V_R4=V1*(R4)/(R4+R6)=0.9*30=27.9 volt. Quindi IC_Q1=V_R4/R4=2.79 mA.
gm=IC_Q1/Vt=111.16 mS, r_pigreco=Beta/gm. Il beta come lo ricavo?
Ultima modifica di Foto Utentenandotp il 5 gen 2017, 14:51, modificato 2 volte in totale.
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[9] Re: Circuito amplificatore a Banda limitata a due BJT

Messaggioda Foto Utentewruggeri » 5 gen 2017, 14:34

Ti consiglierei di usare LATEX: quelle formule sono incomprensibili... comunque, ponendo che tutti i calcoli siano corretti (non lo so: non riesco a leggerli! :roll: ), puoi ricavare la \beta del transistor (o più che altro, la sua fascia di variabilità) dal suo datasheet.
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[10] Re: Circuito amplificatore a Banda limitata a due BJT

Messaggioda Foto UtentePiercarlo » 5 gen 2017, 14:52

nandotp ha scritto:Il beta come lo ricavo?


Il beta (o Hfe), una volta che sai a che correnti lavorano i transistori, lo ricavi dal datasheet dei transistiori (il 2N2222 è uno dei più antichi e strausati transistori al silicio e lo producono praticamente tutti; quindi scaricati il datasheet di un produttore qualunque che abbia anche i grafici) e, usando il grafico Hfe vs Ic, prendi il valore che il grafico ti da alla corrente di lavoro che hai trovato in precedenza. Il beta rappresentato nel grafico è un cosiddetto "valore tipico" che non serve a un tubo tranne che a fare i conti "tipici" per un circuito del genere. Per un esercizio va benone! Se nel grafico vi sono più curve riferite a temperature di lavoro diverse, prendi quella riferita alla temperatura di 25 °C e sei a posto.

Ciao
Piercarlo
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