Amplificatore E.C.- circuito dinamico

                       

Se invece vogliamo considerare solo l’effetto della componente alternata dobbiamo annullare l’effetto del generatore VCC (quindi cortocircuitarlo) lasciando vs(t).

Inoltre siccome l’analisi che facciamo in alternata la facciamo alle cosiddette frequenze intermedie che sono quelle alle quali le reattanze dei tre condensatori sono trascurabili, questi ultimi li possiamo considerare dei cortocircuiti.

Tenendo conto di queste considerazioni il circuito in alternata diventa quello mostrato accanto.

Fig.11- 10

Il punto A va a massa perché VCC è una batteria che ha il + verso RC e il - verso massa.

In questo modo tanto l’estremo superiore di R1 che quello di RC vanno a finire a massa.

Inoltre la RE è cortocircuitata (si è infatti supposto che alle frequenze di lavoro XCE<<RE) e quindi anche l’emettitore del BJT va a massa.

Il circuito diventa perciò quello di destra dove RB = R1//R2 e R’L = RC//RL

 

 

 

 

 

Fig.11- 11

Il circuito sopra viene detto circuito dinamico.

Da esso si capisce perché questo amplificatore viene detto a emettitore comune; perché dinamicamente l’emettitore è a massa, cioè al punto di riferimento (comune) di tutti i circuiti elettronici.

Riflettiamo sul fatto che ora l’equazione della retta di carico non è più la stessa che avevamo visto nel capitolo sulla polarizzazione e stabilizzazione del BJT, prima di tutto perché non c’è più la resistenza RE e poi perché in parallelo a RC adesso c’è anche RL.

In effetti, RL potrebbe anche non esserci. In altri termini l’amplificatore potrebbe lavorare a vuoto. Si osservi a questo proposito che l'amplificatore in realtà inizia dopo (a valle di) Rs e finisce prima (a monte) di RL.

Rs rappresenta infatti la resistenza d'uscita del generatore di segnale. Potrebbe anche essere, ad esempio, la resistenza d'uscita di un microfono oppure la resistenza d'uscita di uno stadio precedente.

RL invece rappresenta il carico esterno che potrebbe anche essere uno stadio successivo (o meglio, la sua resistenza d'ingresso).

Uno dei compiti futuri sarà proprio quello di vedere se è realizzato, in questo, come negli altri amplificatori, un buon adattamento di impedenza con lo stadio precedente e con quello seguente, qualunque essi siano.

 

Si parla perciò adesso non più di retta di carico statica, ma di retta di carico dinamica.

La sua equazione è:

vce = -icž R’C

E’ importante a questo punto osservare che in realtà il punto di lavoro non si sposta lungo la retta di carica statica, ma lungo quella di carico dinamica che può essere abbastanza facilmente individuata perché se ne conosce la pendenza e un punto che è sempre quello di lavoro determinato in precedenza. Infatti quando il segnale sinusoidale passa per lo zero, il p.d.l. diventa quello del progetto statico.

Questa retta ha un’inclinazione maggiore di quella statica come risulta confrontando i due coefficienti angolari (le due pendenze) che sono, appunto: e

Si rifletta quindi anche sul fatto che quando si progetta il p.d.l. è opportuno farlo in modo che sia al centro della retta di carico dinamica e non di quella statica, per i motivi esposti alcune pagine fa.

Cosa occorre sapere di questo circuito?

Occorre prima di tutto sapere di quanto amplifica la tensione vs(t), ossia quanto vale il guadagno di tensione detto Av, di quanto amplifica la corrente, ossia quanto vale il guadagno di corrente detto Ai, qual è la sua resistenza d’ingresso detta Ri, ossia la resistenza che il generatore vs(t) con la sua Rs vede guardando verso il BJT e qual è la sua resistenza d’uscita detta Ro.

Cominciamo dal guadagno di tensione

Osserviamo prima di tutto che si fa un’analisi nel dominio del tempo.

Vediamo poi che a questo punto siamo in difficoltà perché all’interno del circuito dinamico vi è un dispositivo non lineare, il BJT, appunto, che ci impedisce di procedere oltre con i calcoli.

Il problema diventa a questo punto quello trovare un modello che descriva con una approssimazione accettabile il comportamento del BJT.