Traccia delle lezioni sul BJT-CEE e CC aggiornato al 5.11.13

POLARIZZAZIONI DEL BJT
Polarizzazione in «corrente»
RB
IB
RC
Polarizzazione in «tensione»
VCC
IC
RC
R1
IC
IB
VCC
~
VBE ~ 0.7V
~
vg
R2
vu
VBE ~ 0.7V
RE
RB
Req 
IB =(VCC-0.7V)/RB
Veq  VBB  VCC
R2
R1  R2
R1 R2
R1  R2
Polarizzazione della base
VCC
VBB 
R2
VCC
R1  R2
RC
R1 R2
RB  R1 // R2 
R1  R2
R1 I
B
C
B
IC
VBB
IC
vu
RB
E
R2
IB
IE
RE
RE
VBB  I B RB  VBE  ( I B  I C ) RE
se  F  1 e I B RB  VBB
VBB  VBE
IC 
RE
Polarizzazione del CEE che massimizza la
dinamica di uscita per segnali bipolari
I CMAX
VCC
V  0.2V
I
 CC
; I CQ  CMAX
RC  RE
2
RC
Infatti:
VCMAX  VCC ; VCMIN  0.2V  I CMAX RE

VCMAX  VCMIN 1 
V  0.2V
 VCC  0.2V  CC
RE  
2
2
RC  RE

V ( R  2 RE )  0.2VRC
VCC
 CC C
 VCC 
RC 
2( RC  RE )
2( RC  RE )
R1 I
B
VCQ 
 VCC  I CQ RC
Per ottenere questo valore si è trascurato
il termine 0.2V
IC
C
B
VBE ~ 0.7V
E
R2
RE
Amplificatore a transistor in configurazione
Emettitore Comune con resistenza di emettitore
(CEE)
VCC
RC
R1 I
B
IC
C
B
~
vg
vu
VBE ~ 0.7V
E
R2
RE
Circuito equivalente del CEE per piccoli segnali
a bassa frequenza
c
b
ib
~
iu
rp
g m vp
vi
e
RE
RC
Amplificazione, Impedenza di ingresso e
impedenza di uscita per configurazione
CEE
AI  
Ri  rp  (   1) RE
AV  
RC
Rg  rp  1   RE
Ru  RC
BJT in configurazione CC
(Emitter Follower)
VCC
Polarizzazione
configurazione CC
IC
R1
IB
C
B
~
vi
VBE ~ 0.7V
E
R2
RE
vu
Circuito equivalente per piccoli segnali a
bassa frequenza BJT conf. CC
c
b
ib
~
vi
rp
gm vp
e
RE
Disponendo diversamente i componenti
ma senza modificare la topologia:
b ib
Rg
vg
~
vb
e
iu
g m vp
rp
RE
vu
c
v b  ib rp  (ib  g mv p ) RE  ib rp  (ib  g m rp ib ) RE  ib rp  ib (1   ) RE
vb
Ri 
 rp  (1   ) RE   RE
ib
iu
g mv p  ib
AI   
 (1   )   
ib
ib
Caratteristiche dell’Emitter-Follewer (continua)
vu
g mv p
ib (1   ) RE
rp
AV 


 1
1
vb
ib
[rp  (1   ) RE ]ib
(1   ) RE
Ru 
v ca (1   ) RE ib ( RE  0)

;
i cc
(1   )ib ( RE  0)

vb
vb 
; ib ( RE  0)   da cui :
ib ( RE  0) 
rp  (1   ) RE
rp 

vb
rp
rp RE
rp
(1   ) RE
Ru 

  10
(1   ) rp  (1   ) RE v b rp  (1   ) RE 
Configurazione CB
Nella configurazione a base comune (CB) la Base del transistor è
in comune tra ingresso e uscita dell’amplificatore
VCC
ii
RC
gmvp
e
iu
c
RC
vu
E
+
vi
C
+
vu
RE
B
-
-
Rg
rp vp
RE
vg
~
+
b
-VEE
Amplificatore con BJT in
configurazione:
Base Comune
vi
Circuito equivalente per piccoli segnali
Impedenza d’Ingresso
v i vp
Ri  
;
ii
ii
vp
rp
rp
 v p  rp (ii  g mv p )  Ri 


ii
1  g m rp 
Amplificazione di corrente
io g m vp
rp
Ai  
 g m vp 
ii
ii
 vp (1  g m rp )


1 
 1;
Amplificazione di tensione
v u  g mv p RC
RC
AV 

 g m RC  
;
vi
 vp
rp
Impedenza d’uscita
vca  g m vp RC
Ru 

 RC ;
icc
 g m vp
VCC
RC
R1
vg
~
Ip
C
vu
B
R2
R’1
E
R’2
R’E
RE
CEE
CC
Amplificatori in «Cascata»
VCC
Accoppiamento
in AC
vg
~
RC
R1
Ip
C
vu
B
R2
R’1
E
R’2
R’E
RE
CEE
CC
Amplificatori in «Cascata»
VCC
Accoppiamento
in «continua»
RC
R1
IC
C
Ip
I B’
vg
~
vu
B
R2
E
R’E
RE
CEE
I C  I B'
CC
Esempio
VCC =10 V
RC=3.2k Ω
R1=45k Ω
Rg=50 Ω
vg
~
R2
Ip
C
IC=1.4mA
VC=5.6V
VCE’=5.0V
VB=1.55V
B
E
R2=8.2k Ω
VE=0.95V
RE=0.68Ω
VE’=5.0V
IE’=10mA
Frequenza di taglio per la
misura dell’impedenza di
uscita
C=3.3mF
R’E=0.5k Ω
o 

RL=10 Ω
1 1

2p RLC
1
1

 4.8kHz
6
6.28 10  3.3 10
Esempio – Transistor a Collettore Comune
Corrente di Collettore ,IC (mA)
IB=200mA
40
Retta di carico (statica):
160mA
30
120mA
20
80mA
10
40mA
ICQ 0
0
2
4
6
8
10
Tensione Emettitore-Collettore ,VCE (V)
VCEQ
VCC  RE' I C  VCE
Punto di Lavoro VCQ , I CQ 
Retta di carico (dinamica):
1
iC  I CQ   '
(v CE  VCQ )
RE || RL
1

(v CE  VCQ )
RL
v CE (iC  0)  VCEQ  I CQ RL
v CE (iC  0)  VCEQ  v ceMAX 
 I CQ RL  0.1V
Esempio
Corrente di Collettore ,IC (mA)
IB=200mA
40
160mA
30
120mA
20
80mA
10
40mA
ICQ 0
0
2
4
6
VCEQ
8
10
VCE (V)