7.5: Amplificador de Base Común
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Figura\(\PageIndex{1}\): Amplificador de base común.
Algunas personas encuentran que redibujar el esquema horizontalmente ayuda a visualizar el flujo de la señal. Esta versión se muestra en la Figura\(\PageIndex{2}\).
Figura\(\PageIndex{2}\): Amplificador de base común redibujado.
Una cosa buena de la versión horizontal es que cuando hacemos el equivalente de CA, se hace evidente que\(R_E\) está en paralelo con la entrada y\(R_C\) está en paralelo con la carga. Para el análisis de CA modificaremos la Figura\(\PageIndex{2}\) sustituyendo el modelo BJT por transistor, cortocircuitando los condensadores y llevando las fuentes de CC a tierra de CA. El resultado se muestra en la Figura\(\PageIndex{3}\).
Figura\(\PageIndex{3}\): Amplificador base común con modelo BJT.
7.5.1: Ganancia de voltaje
Comenzamos con la definición básica de ganancia de voltaje y luego expandimos usando la ley de Ohm.
\[A_v = \frac{v_{out}}{v_{i n}} = \frac{v_C}{v_E} \\ A_v = \frac{i_C r_C}{i_E r'_e} \\ A_v = \frac{r_C}{r'_e} \label{7.13} \]
Esta ecuación es muy similar a la de un amplificador emisor común no inundado excepto que no invierta la señal de entrada. Por lo tanto, el potencial de ganancia es bastante alto.
7.5.2: Impedancia de entrada
La derivación para\(Z_{in}\) se obtiene mediante inspección directa del esquema.
\[Z_{in} = R_E || r'_e \label{7.14} \]
\(r'_e\)normalmente domina y así vemos que la configuración de base común tiende a tener una impedancia de entrada baja. Para las frecuencias de audio esto puede ser un problema pero es menos problemático a frecuencias más altas ya que, en términos generales, las impedancias del sistema necesitan ser menores para evitar complicaciones con efectos capacitivos.
7.5.3: Impedancia de salida
La derivación para\(Z_{out}\) sin cambios en comparación con la configuración del emisor común. La fórmula se repite a continuación para mayor comodidad.
\[Z_{out} \approx R_C \nonumber \]
Ejemplo\(\PageIndex{1}\)
Para el amplificador mostrado en la Figura\(\PageIndex{4}\), determine la ganancia de voltaje y la impedancia de entrada.
Figura\(\PageIndex{4}\): Esquemática por ejemplo\(\PageIndex{1}\).
\[I_C = \frac{∣V_{EE}∣−V_{BE}}{R_E} \nonumber \]
\[I_C = \frac{5V−0.7V}{20 k\Omega} \nonumber \]
\[I_C = 0.215mA \nonumber \]
\[r'_e = \frac{26mV}{I_C} \nonumber \]
\[r'_e = \frac{26 mV}{0.215mA} \nonumber \]
\[r'_e = 121\Omega \nonumber \]
\[Z_{i n} = r'_e || r_E \nonumber \]
\[Z_{i n} = 121\Omega || 20 k \Omega \nonumber \]
\[Z_{i n} = 120\Omega \nonumber \]
\[A_v = \frac{r_C}{r'_e} \nonumber \]
\[A_v = \frac{33k \Omega || 10 k\Omega}{120\Omega} \nonumber \]
\[A_v = 64 \nonumber \]