Definición


Este es un amplificador de tensión, basado en un TBJ

Donde tomamos , y

Calculo de parámetros


Suponiendo que y no afecta al funcionamiento del circuito.

Donde se tiene

    • es la tensión total, y depende del tiempo
    • es la tensión de continua o polarización, no dependiente del tiempo
    • es la señal alterna, dependiente del tiempo
  • y representan el equivalente de Thevenin del circuito de polarización de la Base
  • y representan el equivalente de Thevenin del circuito de polarización de la Colector
  • , , y seleccionados para polarizar el transistor en MAD y obtener el punto deseado
  • Si
  • la salida está en contrafase con la entrada
  • , si el amplificador está bien diseñado

Usando el modelo de pequeña señal para baja frecuencia y pasivando las fuentes de tensión continuas, tendremos

Esto se puede pensar como los parámetros de un cuadripolo

Ganancia de tensión

La ganancia de tensión se define sin carga conectada a la salida

Considerando por lo que la ganancia de tensión sin carga es

donde es la transconductancia, y es resistencia de salida o de colector.

Conociendo se puede calcula la ganancia como

Resistencia de entrada

La resistencia de entrada se define

La tensión es aplicada directamente en , entonces se enciende el generador controlado, pero la corriente no influye en la corriente , por lo que

donde es la resistencia de entrada o de base

Resistencia de salida

La resistencia de salida se define

El generador controlado no se enciende, recordando que , por lo que

donde es la resistencia de salida o de colector

Ganancia de tensión

Se puede definir la ganancia de tensión del amplificador en funcionamiento. Esto implica tener tanto la fuente de señal ( y ) como la carga conectadas () a la entrada y la salida

Analizando el modelo macroscópico del amplificador

Tenemos que

Por lo tanto podemos calcular

Consiguiendo

óó

Relación de compromiso de , , e


Examinemos la dependencia con la polarización

ya que , y si reescribimos de la siguiente forma

Para un fijo, la ganancia depende sólo de , mientras que se elija un y un para obtener el deseado.

Máxima señal sin distorsión


La distorsión ocurre cuando el transistor no está trabajando en el régimen que corresponde. La relación de la señal de salida con la señal de entrada no será lineal. Existirá una deformación de la señal de salida y entonces

Distorsión por alinealidad

Definición


Hay que verificar que para un TBJ, que se encuentra dentro del rango de validez del modelo de pequeña señal

Rango de validez del modelo


El error que cometemos entre el valor estimado de señal y el valor real debe ser pequeño. Al igual que el Modelo de pequeña señal para diodo, a temperatura ambiente se obtiene

donde en la práctica se tolera

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Si no se verifica esta condición el amplificador distorsiona por alinealidad

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Distorsión por corte en un Amplificador emisor común

Definición


Límite superior de la señal de salida, para demasiado negativa el transistor se va a régimen de corte, por lo que la corriente de señal anula la corriente de polarización

Por lo tanto el límite es

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Distorsión por saturación

Definición


Límite inferior de la señal de salida, para muy positiva el transistor se va a régimen de saturación. El caso límite tolerable es

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Eficiencia de conversión de potencia


Donde es la potencia eficaz de la señal de salida

y es la potencia de continua que consume el circuito

Para un amplificador sin carga (), no se entrega potencia a la salida y el rendimiento es nulo.

Si el amplificador entrega potencia a una carga, la máxima eficiencia se obtiene cuando

Entonces, en general

Este es una cota teórica máxima.