Ciao Franco Ho visto questo semplicissimo schemetto di preamplificatore. Funziona benissimo (A =40 dB Zi=100 K),ma non saprei da che parte farmi per calcolarlo ,visto che mi sembra indispensabile mettere in gioco il beta del secondo transistor,cosa che non farei mai !!! E' chiaro tutto e in particolare la buona controreazione in DC , ma non saprei calcolare il guadagno e se e' stabile in temperatura e dipende dal transistor usato. Purtroppo ho ancora difficolta' a muovere la mano destra e non posso montarlo fisicamente.
E' solo una curiosita' , quindi non ho nessuna fretta ,ma se trovi un momento e non hai assolutamente altro da fare......!!
Ciao Effettivamente ho dimenticato di mettere lo schema, perche' ho confuso con la risposta ad un amico che chiedeva lumi su vari preamp apparsi sull'ultimo numero di NE. Comunque lo metto ; e' un circuito proposto di un lettore.
Ciao Giorgio [FIDOCAD] MC 30 65 0 0 045 MC 90 20 0 0 010 MC 90 65 0 0 020 MC 60 30 0 0 310 LI 95 20 30 20 MC 40 30 1 0 080 MC 40 45 1 0 080 MC 60 55 1 0 080 MC 75 50 2 0 080 LI 25 65 90 65 LI 40 20 40 30 LI 40 40 40 45 LI 40 45 40 50 LI 40 55 40 65 LI 45 40 40 40 LI 60 50 60 55 LI 60 50 65 50 LI 75 40 75 50 MC 50 55 0 0 180 LI 60 50 50 50 LI 50 50 50 55 MC 75 50 3 0 180 MC 40 40 1 0 180 SA 40 25 SA 40 40 SA 40 65 SA 30 65 SA 60 50 SA 50 65 SA 60 65 SA 75 50 SA 75 20 SA 40 20 SA 30 40 SA 85 50 TY 65 60 5 3 0 0 0 * 1k TY 70 55 5 3 0 0 0 * 1k TY 25 30 5 3 0 0 0 * 1.2M MC 45 40 0 0 300 TY 25 55 5 3 0 0 0 * 620k
Mi serve ancora un po' di tempo, sono un po' di corsa. CHissa` che domani, causa sciopero, abbia un po' ti tempo per farci su alcuni calcoli.
COmunque devi fare entrare in ballo il beta del secondo transistore, dato che e` pilotato in corrente, e usare il beta non e` mai una bella cosa. Pero` in DC il beta controlla la polarizzazione del primo transistore: se il beta cresce, aumenta la Ic, ma riduce la corrente del primo. Oltre a stabilizzare il punto di funzionamento (ad esempio la tensione sul collettore del secondo transistor), una riduzione della corrente del primo bjt riduce la sua gm, e quindi il suo guadagno.
Adesso vado a dormire, ma prometto che ti faccio i conti.
Ciao
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Franco
Wovon man nicht sprechen kann, darüber muß man schweigen.
(L. Wittgenstein)
Trascuro le correnti di base, suppongo i guadagni molto elevati e chiamo Re la resistenza che va dall'emettitore del primo transistor al negativo, e Rf quella dal collettore del pnp all'emettitore dell'npn. Inoltre considero hFE=beta=hfe (anzi, lo chiamo sempre beta)
Come hai detto anche tu, c'e` una buona retroazione in DC, che stabilizza la corrente del secondo transistor.
La base dell'npn e` fissata a circa Vcc/3, il suo emettitore sara` a Vcc/3-Vbe, e la corrente che scorre in questa resistenza sara` (Vcc/3-Vbe)/Re. Questa corrente arriva quasi tutta dal pnp, perche' ho supposto il guadagno in corrente >>1. Quindi abbiamo che la Ic2 e` stabilizzata contro le variazione dei beta. Dipende solo dal fatto che la Vbe varia, ma non da` un grande effetto. Se si suppone ad esempio Vcc di 12V, La tensione su Re e` di 3.3V circa, e una variazione della Vbe di alcuni decimi di volt e` abbastanza ininfluente. La Ic2 dovrebbe essere dalle parti di circa 3.3mA, con una tensione di alimentazione di 12V.
La corrente di collettore del primo transistor invece non e` stabilizzata, perche' vale Ic2/beta2, e quindi ampiamente variabile e dipendente dalla temperatura.
Adesso vediamo il guadagno in alternata. Il circuito non ha piu` la retroazione, uccisa dal condensatore in parallelo a Re. In questo caso l'npn diventa con emettitore collegato al riferimento, e il suo guadagno (corrente di uscita diviso per la tensione di ingresso) e` pari a gm, cioe` a Ic1/Vt. La corrente che esce dal primo transistor va tutta nel secondo, amplificata da beta2, e poi scorre nella resistenza Rf, che costituisce il suo carico. Quindi il guadagno e` pari a gm1*beta2*Rf.
Adesso salta fuori la cosa interessante: la corrente del primo transistor e` Ic1=Ic2/beta2, e quindi la sua gm vale Ic2/(beta2 Vt).
Il guadagno complessivo vale quindi Ic2(beta2 Vt)*beta2*Rf e si vede che beta2 si semplifica, e quindi il guadagno vale Ic2/Vt*Rf.
Ic2 e` stabilizzata dalla retroazione in DC. Se la temperatura sale, diminuisce la gm, e quindi il guadagno scende (circa del 3.3 per mille al centigrado), ma la cosa e` parzialmente compensata dal fatto che se la temperatura sale, diminuisce la Vbe del primo transistore e questo fa aumentare la corrente di Ic2, di un fattore pari a 2.3 µA/C, che pero` non e` abbastanza per compensare l'altro effetto, a meno che la tensione di alimentazione non sia abbastanza bassa (dalle parti di 4 V circa).
L'amplificazione Av con uscita a vuoto dipende dalla tensione di alimentazione, basta sostituire Ic2 nell'espressione del gaudagno:
Av=(Vcc/3-Vbe)/(Re Vt) * Rf, e con i valori dello schema dovrebbe venire Av=12.8*Vcc-25 (in volte). Con 12V di alimentazione sono circa 42dB, con resistenza di uscita pari a Rf=1 kohm.
In definitiva, il guadagno e` basato sulla gm, ed essendo la continua stabilizzata, anche il guadagno e` stabile.
Ciao
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Franco
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(L. Wittgenstein)
Ciao Franco Non preoccuparti assolutamente ;era una semplice curiosita' capire se era veramente indispensabile maneggiare questo parametro beta,che non e' mai definito. Comunque mi divertiro' a inserire qualche R ,in modo che il guadagno torni come rapporto di R ,e quindi molto piu' sicuramente calcolabile.
I circuiti che funzionano, ma non si sa perche'... non mi sono mai piaciuti !!! Non potendo fare un po' di elettronica fisica, causa mano dolorante, mi scateno con calcoletti e simulazioni. Ho studiato e simulato un bel convertitore V \ I con
3 transistor ,per un amico, e ho trovato il modo di ottenere una buona linearita' anche con alim singola. Qualcosa devo pur fare !!!!Oltre ad ascoltare Segovia !!!
Si`, ma con il fatto che gm1 dipende da beta2 in modo inversamente proporzionale.
Ho messo insieme i vari pezzi. Il guadagno complessivo vale
gm1*beta2*Rf
dove gm1 per la tensione di ingresso da` la corrente in uscita dal primo transitor, moltiplicata per beta2 da` la corrente in uscita dal secondo, che vede come resistenza di carico Rf, la quale in alternata non e` in retroazione, perche' ha l'altro estremo collegato a zero dal condensatore.
gm1 dipende dal beta2 perche' gm1=Ic1/Vt e Ic1 e` dato da Ic2/beta2.
Mi ero dimenticato di far notare che Ic2*Rf e` la caduta di tensione in continua su Rf, e quindi se su Rf cadono ad esempio 3.3V, l'amplificazione vale 3.3V/26mV=127 volte.
Ciao!
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Franco
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Ciao Ero andato un po' in crisi sul significato di Vt . Comunque e' stato un bel ripasso .
Rivedendo il circuito, mi pare che la distorsione sia piuttosto brutta. Comunque basta ridurre il guadagno con una R in serie al condensatore sull'emitter, introducendo quindi anche una controreazione in AC.
Ciao Franco Io ormai le funzioni di Bessel le ho dimenticate da un pezzo !!!
Comunque col simulatore ,la distorsione era abbastanza evidente e lo spettro mi ha fatto vedere la seconda armonica piuttosto sostenuta. In ogni caso un po' di controreazione in AC la metto sempre !!! Senza esagerare, memore delle beghe sugli amplificatori dei multilex a 960 canali,dove per ridurre l'intermodulazione servivano controreazioni ....al limite dell'innesco !! E le beghe in produzione scoppiavano sempre al venerdi' sera !!!
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