Calcolatore del guadagno a emettitore comune

Questo calcolatore stima il guadagno per piccoli segnali in banda intermedia di un amplificatore a emettitore comune usando la resistenza di collettore, la resistenza di emettitore non bypassata e la transconduttanza del transistor. Applica l’approssimazione con degenerazione di emettitore e restituisce il guadagno con segno, il suo modulo e il fattore di degenerazione. Il segno negativo identifica l’inversione di fase al collettore. Lo utilizzi per verifiche rapide quando resistenza di uscita, carico della sorgente ed effetti capacitivi possono essere trascurati.

Inserisca i valori effettivi per piccoli segnali

Indichi RC in ohm, RE non bypassata in ohm e gm in siemens. RC deve rappresentare la resistenza vista dal collettore nel modello per piccoli segnali. Se uno stadio successivo carica il collettore, combini prima tale carico in parallelo con il resistore fisico e inserisca il valore effettivo.

RE deve includere soltanto la resistenza attiva alla frequenza esaminata. Se un condensatore ideale bypassa completamente il resistore di emettitore, inserisca zero, perché l’emettitore è a massa per il segnale CA. La transconduttanza deve riferirsi al punto di polarizzazione scelto e spesso viene ricavata dalla corrente di collettore.

Usi unità SI di base: inserisca 4700 per 4.7 kiloohm e 0.04 per 40 millisiemens. La coerenza delle unità è indispensabile, poiché i loro prodotti formano il rapporto di guadagno adimensionale.

Interpreti il calcolo e il segno del guadagno

Senza degenerazione di emettitore, il numeratore -gm × RC è il guadagno idealizzato. Un resistore di emettitore non bypassato aggiunge una retroazione negativa locale, rappresentata da 1 + gm × RE. Quando questo denominatore aumenta, il modulo del guadagno diminuisce, mentre stabilità, linearità e intervallo d’ingresso generalmente migliorano.

Il risultato include il guadagno con segno, il modulo positivo, il guadagno senza degenerazione e il fattore di degenerazione. Un valore di -37.6 V/V indica che una piccola variazione positiva all’ingresso produce una variazione di uscita circa 37.6 volte maggiore e opposta. È un risultato lineare per piccoli segnali: non prevede che l’amplificatore possa superare le alimentazioni o restare lineare con qualunque ampiezza.

Consideri i limiti dell’approssimazione

Il calcolatore applica volutamente un modello compatto in banda intermedia. Trascura la resistenza di uscita del transistor, gli effetti di beta finito sulla sorgente, la resistenza della sorgente e altri carichi, salvo che Lei li incorpori nel valore effettivo di RC. Presuppone inoltre che gm sia valida nel punto di polarizzazione reale e che il transistor resti nella regione attiva.

Alle basse e alte frequenze, i condensatori di accoppiamento e bypass, le capacità di giunzione e gli elementi parassiti possono modificare sensibilmente il guadagno. Un bypass parziale richiede un modello d’impedenza, non un unico valore reale di RE. Segnali ampi possono causare interdizione, saturazione, clipping o distorsione.

Consideri il risultato una stima di primo ordine e lo confronti con un modello completo, una simulazione o una misura quando la precisione condiziona la scelta dei componenti.