STADIO INVERTITORE A BJT... 2 Descrizione del circuito... 2 Punto di lavoro e caratteristica statica ingresso-uscita in tensione...

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1 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II tad aplfcator eleentar TDI INTIT BJT... 2 Descrzone del crcuto... 2 Punto d laoro e caratterstca statca ngressouscta n tensone... 2 nals d pccolo segnale... 4 Guadagno d tensone... 4 esstenza d uscta e resstenza d ngresso... 5 Guadagno d corrente... 6 oncluson... 8 Utlzzo d un resstore d carco... 8 sepo nuerco... 0 sepo nuerco... TDI DGNZIN DI MTTIT... 3 Descrzone del crcuto... 3 Punto d laoro e caratterstca statca ngressouscta n tensone... 4 nals d pccolo segnale... 6 TDI U MUN Descrzone del crcuto Punto d laoro e caratterstca d trasferento nals d pccolo segnale... 2 Guadagno d tensone MTD DLL QUILNT DI THNIN P IL GNL Introduzone tado nerttore (a source coune) con degenerazone d source tado nerttore ad eetttore coune tado a degenerazone d eetttore TDI D MTTIT MUN N I TTI Introduzone Deternazone del punto d laoro aratterstca d trasferento n tensone nals per pccol segnal: guadagno d tensone Proble legat alla dnaca d uscta tado a source coune con carco atto... 39

2 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II tado nerttore a BJT Descrzone del crcuto Il tpco stado nerttore a BJT (o anche stado, che sta per oon tter) con carco ressto è fatto nel odo seguente: I Faccao subto osserare che, nella agla d ngresso d questo crcuto, sono stat rportat due dstnt generator d tensone: rappresenta l segnale (ad esepo una snusode) che ntendao elaborare edante lo stado, entre I rappresenta un segnale contnuo necessaro per la polarzzazone nello stado stesso. Per seplctà, nel seguto consderereo solo un unco generatore I, nel quale rterreo nglobat sa l segnale d polarzzazone sa quello alternato. sserao noltre che abbao parlato d carco ressto (o anche carco passo ) n quanto, nel crcuto dsegnato, tale carco è costtuto seplceente dal resstore (che sere anche per la polarzzazone). Punto d laoro e caratterstca statca ngressouscta n tensone Il pro passo dell anals d un crcuto d questo tpo consste nella deternazone del punto operato: questa anals è stata gà fatta n precedenza, nel captolo su BJT, per cu passao oltre. Il passo successo è quello d ndduare la caratterstca d trasferento n tensone, ossa l legae statco che ntercorre tra la tensone d ngresso e la tensone d uscta, al arare d e per una tensone d alentazone fssata. nche questa anals è stata fatta n precedenza, per cu c ltao a rproporre la caratterstca troata a suo tepo: utore: andro Petrzzell 2

3 tad aplfcator eleentar BJT spento BJT n ZD,sat BJT saturo 0.6 Descrao eloceente questa cura: quando la tensone d ngresso è nulla, l BJT è nello stato d nterdzone, per cu non flusce alcuna corrente d collettore eccezon fatta per la corrente d saturazone nersa I (douta al fatto che la tensone d alentazone polarzza nersaente la gunzone d collettore): essendo I olto pccola, possao rtenere I 0 e qund, non essendoc caduta d tensone su, la tensone d uscta, che corrsponde alla tensone d collettore, ale propro ; la stuazone rane narata fn quando la tensone d ngresso non supera l alore d crca 0.6 necessaro ad accendere la gunzone baseeetttore: fn quando questo non accade, l BJT rane spento, per cu I B=0=I e qund la tensone d uscta rane costante sul alore d polarzzazone; nel oento n cu la I supera l alore d 0.6, la gunzone baseeetttore s accende, l BJT passa n conduzone e ale percò la relazone = I : consderando allora che la era nzalente par a, essa conca adesso a scendere a causa della caduta progressa d tensone su ; sao adesso cert che l BJT sa n ZD, per cu, tenendo conto che rsulta anche I = B BI B, possao screre che β F = = B ( ) Questa equazone corrsponde al tratto nclnato raffgurato nella caratterstca; an ano che I auenta, dnusce, ossa dnusce B, e s arra al punto n cu B denta negata; a questo punto, entrabe le gunzon sono polarzzate drettaente e qund l BJT passa n zona d saturazone: n questa condzone, la corrente I s antene pratcaente costante e qund s antene anche costante la tensone d uscta, che s assesta sul alore,sat. Il tratto d caratterstca d trasferento che ene sfruttato nelle applcazon analogche è charaente quello nclnato, l quale ndca che l uscta rsulta sa nertta d fase rspetto all ngresso e sa anche aplfcata secondo l fattore approssato β F. B B 3 utore: andro Petrzzell

4 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II nals d pccolo segnale La rcerca del punto d laoro e la deternazone della caratterstca d trasferento d un crcuto costtuscono la cosddetta anals d grande segnale (o anals n contnua o anals n D ) del crcuto e fornscono delle pre ndcazon portant crca l suo coportaento n contnua. Le altre ndcazon engono nece dalla anals d pccolo segnale (o anals n alternata o anals n ), la quale sere a calcolare l guadagno d tensone o/ del crcuto, l guadagno d corrente o/, la resstenza d uscta e la resstenza d ngresso. Per condurre l anals per pccolo segnale, è necessaro sostture al transstor l suo crcuto equalente per pccolo segnale. Nel caso del BJT, l crcuto equalente per pccolo segnale è quello a brdo. Utlzzando tale crcuto, con alcune seplfcazon olte a trascurare le resstenze pù eleate e le capactà, l crcuto che s ottene è fatto nel odo seguente: s s r g r o o N.B. cordao che, nel crcuto equalente del BJT, è stata trascurata la resstenza r µ =β Fr posta tra la base e l collettore, che ha un alore generalente olto eleato, e sono noltre stat trascurat tutt gl effett dout alle capactà parasste, n quanto l anals che faccao, per l oento, è ltata alle frequenze tal da non ecctare n odo rleante gl effett capact del transstor. Guadagno d tensone Per pra cosa, sao nteressat a calcolare l guadagno d tensone =. La tensone d uscta (che corrsponde n questo caso alla tensone d collettore ed anche, essendo l eetttore a assa, alla tensone ce) è quella a cap del parallelo tra r ed ; consderando che tale parallelo è alentato dalla corrente g fornta dal generatore plotato abbao che ( ) = g r / / D altro canto, la tensone è quella che s ottene applcando l parttore della r tensone su r : abbao coè = e qund, sosttuendo nell espressone r della tensone d uscta, ottenao utore: andro Petrzzell 4

5 tad aplfcator eleentar = g r r ( r / / ) osttuendo nell espressone d, ottenao edenteente che = = g r r ( r / / ) = g r r onsderando nfne che la resstenza d ngresso del BJT ha espressone r =β/g, possao concludere che l guadagno d tensone ale = g β r Questa relazone s presta a derse consderazon. In pro luogo, sappao ora bene che la presenza del segno negato nell espressone d ndca seplceente che la tensone d uscta è n opposzone d fase rspetto a quella n ngresso; qund, lo stado consderato s coporta da nerttore d tensone e, nel caso n cu >, anche da aplfcatore d tensone. Inoltre, fssate le e la, s ossera che per ottenere un alto alore del guadagno è opportuno aere una r olto pù alta d. Facendo allora l potes che sa <<r (coe spesso accade), possao rscrere l guadagno d tensone nella fora approssata g r = g ( r // ) In questa forula è nteressante osserare quanto segue: quando r >>, nel parallelo preale e qund l guadagno ale approssataente = g, entre, quando r <<, l guadagno ale approssataente = g r. In pratca, qund, agendo sul alore d r e/o d, è possble ncolare o eno l alore del guadagno al carco : edreo n seguto che la (che, rcordao, nfluenza anche la polarzzazone) può essere spesso auentata n odo consdereole (usando cosddett carch att). esstenza d uscta e resstenza d ngresso edato accorgers che, nello stado ad eetttore coune, la r rappresenta la resstenza d ngresso I dell aplfcatore, entre r rappresenta la resstenza d uscta dell aplfcatore (sta da ): 5 utore: andro Petrzzell

6 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II I r g r Possao allora utlzzare l odello generale d un aplfcatore d tensone, sosttuendo rspett alor della resstenza d ngresso, della resstenza d uscta e del guadagno a uoto: r r g r coprende ora l oto per cu l guadagno d tensone è tanto glore quanto aggore è l alore della r : una resstenza d ngresso alta corrsponde nfatt alla possbltà d plotare l aplfcatore con una frazone eleata del segnale n ngresso. Per quanto rguarda, nece, la r, la cosa denta pù coplcata, perché essa copare anche nell espressone del guadagno a uoto: dnuendo la r, dnusce la resstenza d uscta, a dnusce anche l guadagno a uoto. Guadagno d corrente prendao l crcuto equalente, per pccolo segnale, dello stado ad eetttore coune: r g r utore: andro Petrzzell 6

7 tad aplfcator eleentar osì coe pra abbao calcolato l guadagno d tensone dello stado, UT possao anche calcolare l guadagno d corrente, nteso coe I = =, IN doe, edenteente, la corrente d uscta è quella d collettore, entre quella d ngresso è quella d base. La corrente d uscta è prodotta dalla partzone della g tra le resstenze ed r, per cu = g r D altra parte, la tensone s può screre coe l espressone della corrente d uscta denta β = r =, per cu g β = g g r = β r entre quella del guadagno rsulta I β = r Questa relazone ndca che l guadagno d corrente è tanto aggore quanto pù pccola è la rspetto alla r : qund, possao dre che, quando r >>, lo stado s coporta coe un buon aplfcatore d corrente. In realtà, l dscorso non è così seplce, n quanto c è da consderare anche quello che aene n ngresso. Per essere pù char, con rferento all ulto crcuto dsegnato, sosttuao la sere tra ed edante l suo equalente d Norton: r g r In questo crcuto, s ossera coe la corrente, la quale deterna l alore della, sa l rsultato della partzone della corrente d segnale tra r ed : d conseguenza, al fne d ottenere una eleata e qund un eleato guadagno d corrente, occorre anche che >>r. Tale condzone non sepre è erfcata, oto per cu lo stado ad eetttore counque non ene pratcaente a usato coe aplfcatore d corrente. 7 utore: andro Petrzzell

8 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II onclluson La conclusone che possao trarre è dunque che lo stado ad eetttore coune non ha un buon coportaento né coe aplfcatore d tensone né tanto eno coe aplfcatore d corrente. Il oto d cò, n base all anals fatta pra, dera essenzalente dal alore nteredo della r, la quale non è abbastanza grande per l aplfcatore d tensone o abbastanza pccola per l aplfcatore d corrente. Utllzzo d un resstore d carco possble che, oltre alla resstenza, c sa un altro resstore d carco L a cap del quale ene a troars la tensone d uscta, secondo la seguente confgurazone crcutale: BB L charo che la stuazone, dal punto d sta del guadagno d tensone e d corrente, non caba olto, n quanto, nel dsegnare l crcuto equalente per pccolo segnale, la L ene seplceente a troars n parallelo ad : r r g L D conseguenza, l espressone generale del guadagno d tensone denta = g = β r g ( / / ) L r g r β ( / / / / ) ( / / / / ) L L entre quella del guadagno d corrente denta utore: andro Petrzzell 8

9 tad aplfcator eleentar I = β ( / / ) r L Una osserazone portante da fare, crca lo stado ad eetttore coune con L, rguarda la resstenza d uscta: nfatt, entre la resstenza d ngresso non rsente della presenza d L (coè rane par a r ),è charo che la resstenza d uscta sta da L ale adesso UT, L = / / r e concde con r quando è suffcente pù grande d r, o, ceersa, concde con quando è suffcente pù pccola d r. UT,L r r g L e, allora, olesso usare ancora una olta l odello ncreentale generale d un aplfcatore d tensone, areo quanto segue: r // r ( ) g r / / L pesso, ene esplctaente detto d rtenere r = (l che equale a trascurare l effetto arly del BJT) ed n questo caso rsulta oaente r // =. 9 utore: andro Petrzzell

10 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II sepo nuerco a dato l crcuto rappresentato n fgura: =5k UT IN IN UT apendo che I =00(µ) e che β=00 e consderando r =, calcolare la resstenza d ngresso IN, la resstenza d uscta UT, l guadagno d tensone / I e l guadagno d corrente / IN dello stado. Il crcuto consderato è un seplcsso stado ad eetttore coune che presenta alcune utl seplfcazon: n pro luogo, ene fornto l alore della corrente d collettore n contnua (che sere per alutare paraetr ncreental del BJT), l che c eta d deternare l punto d laoro del crcuto; n secondo luogo, ene concesso d rtenere nfnta la resstenza d uscta del BJT (l che equale a consderare assente l effetto arly). Possao percò deternare con facltà le quanttà rcheste. oncao dalla resstenza d ngresso, che sappao essere par alla r del transstor: β βt IN = r = = = 26( kω ) g I Per quanto rguarda, nece, la resstenza d uscta, abbao sto che ale UT = / / r: tuttaa, nell potes d rtenere r =, è charo che UT = = 5( kω ). L espressone rcaata n precedenza per l guadagno d tensone è nece = g β r a è rferta alla presenza d una resstenza sere per l segnale n ngresso. In questo caso, nece, c s rfersce drettaente al segnale applcato alla base (coè alla ), per cu l espressone denta seplceente = g r utore: andro Petrzzell 0

11 tad aplfcator eleentar Inoltre, sepre l potes per cu r = coporta che tale espressone s possa ulterorente seplfcare: = g = 9. 2 bbao ottenuto un alore tutto soato dscreto del guadagno d tensone; esso è legato al alore della sa esplctaente, dato che la copare nella forula, sa anche plctaente: nfatt, la nflusce sul alore della I nel punto d polarzzazone e qund sul alore della g. Questo per dre che un eentuale auento d non necessaraente coporta un auento d. Per concludere, l guadagno d corrente: l espressone rcaata n precedenza è I β = r aente, consderando che r =, rsulta I = β = 00 e questo è un otto alore, ottenuto però n una potes (quella d r = ) tutt altro che realstca. Faccao nfne osserare che la presenza del segno negato nel guadagno d tensone è douta solo al fatto che la corrente d uscta è stata presa dretta erso l carco; prendendola n erso opposto, torna l segno posto. sepo nuerco a dato l crcuto rappresentato n fgura: =5k BB =20k L =0k ssuendo che BB sa regolata n odo tale che I =00(µ), prendendo β=00 e consderando r =, calcolare l guadagno d tensone /. Il crcuto è lo stesso dell esepo precedente, con n pù un resstore d carco L da 0kΩ sul collettore. L espressone del guadagno rchesto è quella troata n precedenza, ossa = g β / / r ( ) L utore: andro Petrzzell

12 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II Dato che r =, abbao che = ( / / ) g L = β µ ( 0kΩ)( 5kΩ) ( 0kΩ) ( 5kΩ) ( 26) ( 20kΩ) ( 00 ) 00 = Faccao osserare che, n questo esepo, è stato ottenuto un alore del guadagno d tensone nore rspetto all esepo precedente. Il oto è seplceente nel fatto che, entre nell esepo precedente è stato calcolato l guadagno con rferento drettaente alla tensone n ngresso al BJT (coè, n defnta, la ), n questo caso s è fatto rferento alla tensone d segnale, la quale, coe è stato sto n precedenza, s rpartsce tra e r : l fatto che la sa olto grande (addrttura confrontable con la r, che ale 26kΩ coe calcolato nell esepo precedente) coporta charaente un degrado del guadagno. utore: andro Petrzzell 2

13 tad aplfcator eleentar tado a degenerazone d eetttore Descrzone del crcuto onsderao nuoaente allo stado ad eetttore coune: BB bbao osserato che l nconenente fondaentale d questo stado, quando lo s uole pegare coe aplfcatore d tensone, è un alore della resstenza d ngresso I=r non partcolarente eleato. Un possble odo per auentare la resstenza d ngresso dello stado è quello d porre, tra l eetttore e la assa, una resstenza : BB osì coe edreo tra poco ne dettagl, le dfferenze tra questo crcuto e quello senza la sono un nor guadagno d tensone (l che corrsponde ad una aggore dnaca d ngresso), una aggore resstenza d ngresso ed una aggore resstenza d uscta. 3 utore: andro Petrzzell

14 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II Punto d laoro e caratterstca statca ngressouscta n tensone osì coe abbao fatto per lo stado ad eetttore coune, partao dall anals per grand segnal e, n partcolare, dalla deternazone del punto operato, che non caba d olto rspetto al caso n cu è assente: applcando, nfatt, la LKT alla agla d ngresso, abbao che ( ) ( ) = I I = I I I = I I BB B B B B B B B ssuendo che le alentazon BB e sano tal da portare l BJT n ZD, possao porre B=0.7 e I B=I /β, per cu BB = β Q I B I = Q β Q BB B Q Q Q I BB B I B = = β ( β) pplcando noltre la LKT alla agla d uscta, ottenao = I I = I ( I I ) = I I β B da cu deducao che Q = I β Q Una olta ndduato l punto d laoro, dobbao ndduare la caratterstca statca ngressouscta n tensone, ossa l legae che ntercorre tra la tensone d ngresso = BB e la tensone d uscta, al arare d e per una tensone d alentazone fssata: La caratterstca è oaente dello stesso tpo d quella troata per lo stado ad eetttore coune: utore: andro Petrzzell 4

15 tad aplfcator eleentar BJT spento BJT n ZD,sat BJT saturo 0.6 edao d spegare l perché d questa caratterstca: quando la tensone d ngresso è nulla, l BJT è nello stato d nterdzone e non flusce alcuna corrente d collettore (s può trascurare la corrente d saturazone nersa I ): non c è allora caduta d tensone su e la tensone d uscta, che corrsponde alla tensone d collettore, ale propro ; la stuazone rane narata fn quando la tensone d ngresso non supera l alore d crca 0.6 necessaro ad accendere la gunzone baseeetttore: quando supera l alore d 0.6, la gunzone baseeetttore s accende, l BJT passa n conduzone e ale percò la relazone = I, ottenuta applcando la LKT alla agla d uscta. onsderando allora che la era nzalente par a e conca adesso a scendere a causa della caduta progressa d tensone su, sao cert che l BJT sa ora n ZD, per cu quella relazone può anche essere rscrtta nella fora = β I B pplcando noltre LK alla agla d ngresso, s ottene che BB B B B B ( β ) IB = [ ( β ) ] IB B = = I I = I da cu rcaao che ottenao dunque che I B = B ( β ) : sosttuendo nell espressone d, B B = = β β β β ( ) ( ) ( β ) / β Questa equazone corrsponde al tratto nclnato della caratterstca: essa ndca fondaentalente che la tensone d uscta è proporzonale a quella d ngresso secondo un coeffcente / β : confrontando questo β ( ) coeffcente con quello che abbao troato per lo stado ad eetttore coune, che alea β, c accorgao subto che l guadagno statco è dnuto, a 5 utore: andro Petrzzell

16 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II causa del terne (β) presente a denonatore e legato alla presenza della ; an ano che auenta e dnusce erso l alore zero, la tensone B applcata alla gunzone basecollettore dnusce anch essa fno a dentare negata; a questo punto, entrabe le gunzon sono polarzzate drettaente e qund l BJT passa n zona d saturazone: la corrente I s antene ora pratcaente costante e qund s antene anche costante la tensone d uscta, che s assesta sul alore,sat (cu andrebbe aggunta la caduta su, che però è pccola n quanto è pccola la I ). nals d pccolo segnale Ternata l anals per grand segnal, passao a quella per pccol segnal, che c serrà ad edenzare eglo preg e dfett dello stado a degenerazone d eetttore rspetto allo stado ad eetttore coune. ndao dunque a passare le alentazon ed a sostture al BJT con l suo crcuto equalente per pccolo segnale: I r g r occupao, per pra cosa, della resstenza d ngresso dello stado. Per fare questo calcolo, applchao la solta defnzone: dopo aer passato ogn eentuale ngresso ndpendente nel crcuto (nel nostro caso non ce ne sono), bsogna porre un generatore d tensone X nel punto n cu s uole calcolare tale resstenza, calcolare la corrspondente corrente X assorbta dal crcuto e fare l rapporto X/ X. Il crcuto su cu dobbao ragonare è dunque l seguente: X X r r g utore: andro Petrzzell 6

17 tad aplfcator eleentar Possao ntanto applcare le legg d Krchoff (LKT e LK) per screre che ( ) ( ) = = r g = r g r X X X X X X Trascurando l contrbuto della corrente che proene dalla r, possao dunque screre che X I = = r ( g r ) X cordando noltre che r =β/g, possao concludere che la resstenza d ngresso dello stado ale ( ) I = r β Questa forula ndca charaente che la resstenza d ngresso è auentata del terne addto ( β ) rspetto al alore r che s aea n assenza della. Possao anche troare un altra espressone della I, che s relerà = r g r, se utle pù aant: partendo dalla relazone I ( ) trascurao l terne addto nella parentes, possao nfatt screre che r g ( ) I ed anche questa forula ette (oaente) n edenza l auento della I. edreo n seguto che l espressone d questa resstenza concde con quella d un nsegutore d eetttore (coè d uno stado a collettore coune) aente resstenza d carco. La presenza della non ha, coe unco effetto, quello d auentare I: dal crcuto per pccolo segnale o drettaente dall espressone d I s ossera, nfatt, che la tensone d segnale, anzché rpartrs solo tra e r, coe aena nello stado ad eetttore coune, s rpartsce adesso tra, r e un altra resstenza d alore ( β ) (n base al teorea d trasferento d una resstenza n un rao a corrente aggore): r = r β ( ) r In assenza della, nece, la tensone plota del generatore era = : r abbao percò troato che la tensone plota del generatore rsulta degradata rspetto al alore che aea n assenza della. Questo fatto coporta due conseguenze: la pra è che auenta, rspetto sepre allo stado ad eetttore coune, la dnaca d ngresso, sto che la porzone d segnale che plota lo stado è dnuta; conteporaneaente, s ha una dnuzone del guadagno d tensone (da cu appunto la denonazone d 7 utore: andro Petrzzell

18 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II stado a degenerazone d eetttore): tale guadagno, n base all espressone troata per e trascurando per seplctà la r, ale nfatt = = β g g β β = g r β r ( β ) r ( β ) g = β = pesso, l terne /β rsulta trascurable rspetto agl altr, per cu possao concludere che l guadagno d tensone d uno stado a degenerazone d eetttore ale approssataente g = g g e da qu s edenza la dnuzone rspetto al alore =g troato per lo stado ad eetttore coune. Infne, possao erfcare che la presenza della nflusce anche sul alore della resstenza d uscta dello stado sta dal ternale d collettore: r g r Facendo solt cont e le solte approssazon, è facle troare che la resstenza d uscta sta guardando dentro l collettore (coè sta dalla ), è ( / /( )) / /( ) = r g r r dal che s deduce che la resstenza d uscta è noteolente auentata rspetto al alore r che aea n assenza della ( ). La conclusone che possao dunque trarre è che l prego dello stado a degenerazone d eetttore, pegato coe aplfcatore d tensone, è nella eleata resstenza d ngresso, entre dfett sono nel basso alore del guadagno d tensone e nell alto alore della resstenza d uscta. cordao che l fatto d aere una resstenza d uscta olto eleata rende desderable utlzzare la degenerazone d eetttore ne generator d corrente a transstore: nfatt, dre che è alta la resstenza d uscta sgnfca dre che sono basse le arazon della corrente d uscta doute a arazon della tensone d uscta utore: andro Petrzzell 8

19 tad aplfcator eleentar oe detto pra, aere una aggore resstenza d ngresso ed un nore guadagno equale ad aere, per l crcuto, una dnaca d ngresso pù apa: n assenza della, la caratterstca d trasferento n tensone del crcuto (rcaata gà n precedenza) è fatta nel odo seguente: UT UT,ax dnaca d uscta UT,n dnaca d ngresso IN IN,n IN,ax n presenza della, nece, questa caratterstca denta la seguente: UT UT,ax dnaca d uscta UT,n dnaca d ngresso IN IN,n IN,ax La struttura nertente è sepre presente: tuttaa, quanto aggore è l alore della, tanto pù l guadagno d tensone dnusce (ossa dnusce la pendenza del tratto corrspondente al BJT n ZD) e qund tanto pù auenta la dnaca d ngresso, l che sgnfca che tanto aggor sono le escurson tollerate del punto d laoro rspetto al alore n contnua. 9 utore: andro Petrzzell

20 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II tado a source coune Descrzone del crcuto Il problea della r non suffcenteente eleata, coe resstenza d ngresso, perché lo stado nerttore a eetttore coune s coport da buon aplfcatore d tensone ene del tutto elnato se s usa l cosddetto nerttore a source coune, ossa un crcuto del tutto analogo all eetttore coune, a con un FT al posto del BJT. Per esepo, se coe FT usao un MFT a canale n (ad arrcchento) e coe carco usao seplceente un resstore D (carco passo), l crcuto è fatto nel odo seguente: D DD GG nche questo stado è stato apaente analzzato n precedenza, per cu c ltao ancora una olta alle consderazon fondaental. Punto d laoro e caratterstca d trasferento La deternazone del punto d laoro per un crcuto d quel tpo è edata se s tene conto che è nulla la corrente d gate, per cu G= GG. Per quanto rguarda la caratterstca d trasferento n tensone, c ltao a rportarla così coe è stata rcaata n precedenza: DD FT spento FT n saturazone FT n zona lneare Th G rca questa caratterstca, è opportuno fare un confronto con quella ottenuta con lo stado ad eetttore coune: utore: andro Petrzzell 20

21 tad aplfcator eleentar n pro luogo, s ossera che la tensone d sogla Th del MFT è, n pratca, l analogo della tensone d accensone γ del BJT: fn quando la tensone d ngresso GG= G non supera questo alore, l dsposto è spento e la tensone d uscta è par a quella d polarzzazone; al contraro, la dfferenza prncpale è nella pendenza del tratto nclnato, che è sepre abbastanza nore rspetto a quella dello stado ad eetttore coune, n conseguenza d un nor alore, nel FT, della transconduttanza. ò coporta che l guadagno dello stado a source coune, a partà d resstenze d carco, sa nferore a quello dell eetttore coune e qund che la dnaca d ngresso sa pù estesa. Naturalente, l fatto che la dnaca d ngresso d uno stado a source coune sa abbastanza estesa suggersce l pego d questo stado coe stado d ngresso per un aplfcatore a pù stad. cordao, noltre, che l tratto d caratterstca corrspondente al FT n zona d saturazone è rappresentato, analtcaente, dalla forula ( ) = k UT DD D GG Th che ndca una dpendenza quadratca (e non lneare coe nel caso del BJT) della tensone d uscta da quella d ngresso. 2 nals d pccolo segnale Il crcuto equalente per pccol segnal dello stado a source coune s ottene, coe al solto, passando le tenson d polarzzazone GG e DD e sosttuendo al FT l suo crcuto equalente per pccol segnal: G G gs g gs r D ds d D Il prego del FT (sa esso un MFT o un JFT) è edenteente l fatto che esso, aendo l gate rtualente solato (coè non attraersato da corrente), presenta una resstenza d ngresso nfnta: questo coporta che l dsposto non assorba corrente n ngresso e qund che la tensone gs plota del generatore d corrente sa esattaente par alla tensone d segnale, con edente gloraento del guadagno d tensone. Questo è l oto per cu FT sono olto utlzzat coe aplfcator d tensone: ess assorbono n ngresso una corrente rtualente nulla. Naturalente, anche uno stado a FT ha suo nconenent: n pro luogo, non lo s può certo usare coe aplfcatore d corrente, propro perché la corrente assorbta n ngresso è counque nulla (questo 2 utore: andro Petrzzell

22 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II coporta, tra l altro, che non abba senso calcolare un guadagno d corrente per uno stado a FT, n quanto s troerebbe sepre ); noltre, sappao che alor della g sono noralente nferor (d crca ordne d grandezza) a quell che s ottengono, a partà d corrente d polarzzazone, rspetto a quell ne BJT, l che coporta che gl stad a FT abbano generalente un guadagno nore rspetto a corrspondent stat a BJT. Guadagno d tensone Per l calcolo del guadagno d tensone dello stado è suffcente procedere n odo del tutto analogo a quello seguto per lo stado ad eetttore coune, dato che rspett crcut equalent sono topologcaente dentc; la dfferenza fondaentale è propro l fatto per cu la resstenza d ngresso del FT è (entre nel BJT era la r ) e qund la tensone plota del generatore concde con la tensone d segnale (e non con la partzone d quest ulta su r coe aena nel BJT). D conseguenza, s troa (anche quest calcol sono stat gà fatt n precedenza) che l guadagno d tensone dello stado a source coune è ds = = g r D ( / / ) = g r D L espressone è assolutaente analoga a quella troata per lo stado nerttore a eetttore coune, per cu anche le consderazon da fare sono le stesse; c ltao percò a rpetere l osserazone fondaentale secondo cu l guadagno ene a dpendere strettaente da D o da r a seconda, rspettaente, che rsult D<<r oppure D>>r. Nel caso n cu D>>r, rcordando che, per un MFT, sussstono le relazon Q r = g Q = 2 ki D λi deducao che l alore del guadagno denta è D = 2 λ Questa relazone ette n edenza che l alore del guadagno d tensone, a partà d D, è tanto aggore quanto pù pccolo è l alore della corrente d polarzzazone. In conclusone, possao rportare anche n questo caso l odello generale del crcuto usato coe aplfcatore d tensone, sosttuendo alor de tre paraetr I, ed : I k Q D. gs r g r gs D o utore: andro Petrzzell 22

23 tad aplfcator eleentar Metodo dellll equallente d Theenn per ll segnalle Introduzone Ne crcut esanat n precedenza e n quell che saranno esanat n seguto, c è spesso l problea del calcolo del guadagno d tensone o d quello d corrente: coe s è sto, questo calcolo passa essenzalente per la deternazone, nel crcuto equalente per pccolo segnale dello stado, della tensone d uscta o della corrente d uscta. sste allora uno struento che consente d deternare e/o n odo olto pù edato d quello seguto fno ad ora. tado nerttore (a source coune) con degenerazone d source llo scopo d llustrare questo nuoo etodo, c rferao ad un esepo concreto. onsderao percò l seguente crcuto: D DD g tratta d un norale stado nerttore con degenerazone d source, n cu la tensone d uscta è presa sul dran del FT utlzzato. oglao calcolare l guadagno d tensone / d questo stado. Usao nzalente l etodo usato fno ad ora, per cu la pra cosa da fare è passare le alentazon e sostture l FT con l suo crcuto equalente per pccolo segnale: g gs g gs r D 23 utore: andro Petrzzell

24 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II In questo crcuto, se trascurao la r (che è scuraente pù grande rspetto a D), la tensone UT è quella a cap d D, che è alentata dalla corrente g gs fornta dal generatore: qund g UT gs D Possao noltre screre, trascurando sepre la r, che = gs g gs da cu s rcaa che la tensone n ngresso è gs = g ndando a sostture nella espressone della tensone d uscta, abbao dunque che UT = g D = D g g e possao dunque concludere che l guadagno d tensone dello stado ale D = g Questa forula, oltre al gà noto effetto nertente, ette n edenza che, quando l terne g è suffcenteente pccolo, ossa quando g è suffcenteente grande, l guadagno non dpende da paraetr del FT, a solo dalle resstenze nel crcuto: D Teorcaente, qund, se prendesso D=, otterreo un crcuto nerttore deale: esso sfasa d 80 l segnale n ngresso, a non ne altera l apezza. ossera, noltre, così coe nello stado a degenerazone d eetttore, che la presenza della degenerazone d source contrbusce a rdurre l guadagno: essa nfatt contrbusce a rdurre la tensone gs d coando del generatore, che non concde pù con la d segnale, a con una sua partzone. questo punto, esanao un etodo alternato che consenta d arrare all espressone d appena troata. onsderao percò nuoaente l crcuto: utore: andro Petrzzell 24

25 tad aplfcator eleentar DD D g qualente d Theenn d segnale Per calcolare, abbao sto che tutto sta a troare una espressone d, che rappresenta la tensone d dran d segnale (e non la tensone totale del ternale d dran, n quanto non c nteressa la polarzzazone); allora, per troare, c basta per esepo troare una espressone della corrente D, n quanto, coe s può osserare sa drettaente nello stado sa, ancora eglo, nel crcuto equalente per pccolo segnale, sussste la relazone = D D. Il nostro obbetto è dunque deternare la corrente d dran d segnale D; d altra parte, la corrente d dran è legata a quella d source seplceente dalla relazone D =, per cu possao anche concentrarc sul calcolo d. Propro a questo punto subentra l nuoo etodo, che preede l uso d un opportuno equalente d Theenn: n partcolare, al fne d calcolare, possao pensare d sostture, alla porzone d crcuto sta da, l suo equalente d Theenn; così facendo, ottenao un crcuto fatto nel odo seguente: TH TH In questo crcuto, l calcolo della corrente d source d segnale è edato: = TH TH Nota questa corrente, possao anche screre che D = = TH TH e qund possao alutare l guadagno del crcuto: 25 utore: andro Petrzzell

26 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II UT D D = = = D TH TH D TH = ( ) TH Tutto sta, dunque, a deternare la tensone d Theenn d segnale, ndcata con TH, e la resstenza d Theenn d segnale, ndcata con TH. Per l calcolo d queste due grandezze, dobbao seplceente applcare la defnzone; la cosa portante è che, dato che c stao rferendo solo al segnale, l loro calcolo a edenteente fatto sul crcuto equalente per pccolo segnale: g B gs g gs r D qualente d Theenn d segnale oncao dal calcolo della TH, che è la tensone nel punto n cu stao troando l equalente (rferta oaente a assa) quando l crcuto d cu cerchao l equalente non eroga alcuna corrente: rchedere che sa nulla la sgnfca rchedere che l FT sa spento, ossa che la tensone del source concda con quella del gate, che a sua olta concde con la. Possao percò concludere che TH = Passao adesso al calcolo d TH: applcando anche qu la norale defnzone, dopo aer passato l ngresso ndpendente presente nel crcuto, dobbao porre nel punto un generatore d tensone X, deternare la corrente X assorbta dal crcuto e fare l rapporto X/ X. Il crcuto su cu ragonare è dunque l seguente: g gs g gs r D X X utore: andro Petrzzell 26

27 tad aplfcator eleentar pplcando la LK al nodo, s ha che X g gs r = 0 Trascurando ancora una olta la resstenza r, scrao dunque che g = 0 X gs ossera anche che, non essendoc corrente attraerso la resstenza g, rsulta gs= X, per cu g = 0 e possao percò concludere che X X TH X = g X questo punto, sao n grado d applcare le espresson troate al fne d calcolare : aeao pra troato, facendo uso dell equalente d Theenn per l segnale, che D TH = ( ) TH per cu, sosttuendo rspett alor d TH e TH, questa denta D = g e s tratta oaente della stessa espressone troata pra senza usare l equalente. tado nerttore ad eetttore coune edao ora d applcare nuoaente l etodo dell equalente d Theenn per l segnale ad un classco stado nerttore ad eetttore coune coe quello llustrato nella fgura seguente: BB qualente d Theenn d segnale 27 utore: andro Petrzzell

28 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II L equalente che c nteressa è quello sto dal orsetto d eetttore: n questo odo, nfatt, sao n grado d calcolare edataente la corrente d eetttore, qund quella d collettore, n odo tale po da arrare all espressone, per esepo, della tensone d uscta (d segnale). Il procedento è charaente lo stesso seguto pra per lo stado a source coune: è però ntuto aspettars alor ders, n conseguenza della presenza della resstenza r che, nece, nel caso del FT era assente. oncao dal calcolo d TH, che è la tensone d eetttore quando la corrente nell eetttore è nulla: charaente, se è nulla e, è nulla anche c e qund è nulla anche b: questo coporta che la tensone d base concda con la ; a, se l BJT è spento, la tensone d eetttore concde con quella d base, per cu possao ancora una olta concludere che TH = Passao adesso al calcolo TH: con rferento al crcuto equalente per pccolo segnal dello stado, dopo aer passato l ngresso presente nel crcuto, dobbao porre, n corrspondenza dell eetttore, un generatore d tensone X, deternare la corrente X assorbta dal crcuto e fare l rapporto X/ X. Il crcuto su cu ragonare è dunque l seguente: r g r X X pplcando la LK al nodo d eetttore abbao che X g r r = 0 Trascurando ancora una olta la corrente che flusce nella resstenza r, abbao che g 0 X r = La corrente che flusce nella resstenza r p è la stessa che flusce n, sto che sono n sere: la tensone a cap d questa sere corrsponde edenteente a X, per cu la relazone d pra denta X g r X = 0 ossera noltre che la tensone è la partzone della X su r, per cu utore: andro Petrzzell 28

29 tad aplfcator eleentar X g r r X X r = 0 Da questa relazone sao dunque n grado d troare quanto ale l rapporto X/ X: X r TH = = = g r X β β r pprossando β β, possao dunque concludere che TH = g β bbao dunque troato anche n questo caso due espresson, una per TH e una per TH, d facle utlzzo. Possao dunque rdsegnare l crcuto equalente, per pccolo segnale, dello stado ad eetttore coune nel odo seguente: TH e TH In questo crcuto, l calcolo della corrente d eetttore d segnale è edato: e TH = = TH r β = r ( β ) Nota questa corrente, possao anche screre che c ( β ) β β e = β β r = r β e qund possao alutare l guadagno d tensone dello stado: UT c = = = r β = r β ben edere, questa è (oaente) la stessa espressone troata a suo tepo senza far uso dell equalente d Theenn per l segnale. 29 utore: andro Petrzzell

30 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II tado a degenerazone d eetttore Nel paragrafo precedente, abbao usato l etodo dell equalente d Theenn per l segnale al fne d calcolare la corrente d eetttore n uno stado ad eetttore coune. charo che le cose non cabano affatto se, anzché consderare lo stato ad eetttore coune, consderasso quello a degenerazone d eetttore: BB qualente d Theenn d segnale Il rsultato che s ottene è esattaente lo stesso, n quanto, anche n questo caso, l equalente ene fatto dal orsetto d eetttore del BJT: s troa percò che TH TH = = g β ubentra, nece, una pccola a sgnfcata dfferenza nel crcuto che s ottene usando l equalente d Theenn: TH e TH La dfferenza è charaente nella presenza della resstenza che adesso dee essere consderata: rsulta percò che e = TH TH = r β = ( β ) ( β ) r utore: andro Petrzzell 30

31 tad aplfcator eleentar da cu c β β e = β r ( β ) Il guadagno d tensone dello stado rsulta dunque essere UT c = = = ( β ) r β β = r ( β ) 3 utore: andro Petrzzell

32 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II tado ad eetttore coune con carco atto Introduzone onsderao ancora una olta lo stado ad eetttore coune apaente descrtto n precedenza: BB bbao auto odo d osserare che, n questo stado, l carco è rappresentato seplceente dalla resstenza posta n sere al collettore del BJT: s tratta, n questo caso, d un carco passo. bbao anche sto che l guadagno d tensone / d questo stado è approssable con g ( r ) / / (doe l approssazone dera dal trascurare l nfluenza della ): questa forula ndca che l guadagno, a partà d g e d r (coè a partà d corrente polarzzazone del BJT), è tanto aggore quanto aggore è la resstenza d carco. chedao, allora, se è possble, n qualche odo, antenere costante la corrente d collettore pur auentando l alore della. possble fare questo usando un altro tpo d carco, che prende l noe d carco atto n quanto forato da uno o pù transstor, che sono appunto degl eleent att. Un possble carco atto può essere ad esepo rappresentato da uno speccho d corrente, coe nella fgura seguente: Q 3 Q 2 I rf I BB Q utore: andro Petrzzell 32

33 tad aplfcator eleentar Lo speccho pegato coe carco è costtuto da due BJT (ndcat con Q2 e Q3), d tpo pnp (coe ndcato dalla frecca entrante per la corrente d eetttore). Procedao allora con l anals n contnua (o per grand segnal) e quella d pccolo segnale d questo crcuto. Per coodtà, possao anche elnare l rao d rferento dello speccho d corrente, facendo solo notare, coe nella fgura seguente, che la tensone B2 che plota Q2 è stata fssata ad un alore opportuno rf: rf Q 2 I =I 2 BB Q cordao, noltre, che, n un crcuto d questo tpo, l transstor Q è detto drer, entre Q2 è detto load. Deternazone del punto d laoro Il pro passo dell anals per grand segnal consste nel deternare l punto operato del crcuto n esae. Naturalente, la presenza d un carco atto coplca un po' le cose rspetto a quando l carco era costtuto seplceente dalla : nfatt, entre n quel caso bastaa ntersecare le caratterstche d uscta I = f(, B ) del BJT con la retta d carco n uscta, n presenza del carco atto non abbao pù una retta d carco, bensì una lnea d carco, che nddua la caratterstca I 2 = f ( 2, B2 ) del transstor pnp Q2. Per pra cosa, c preoccupao d ndduare la B che plota Q e che è deternata dalla battera BB: se non c fosse la, sarebbe propro BB= B, entre la presenza della fa s che B sa leggerente nferore a BB. upponao, ad ogn odo, che BB sa stata densonata n odo che B sa tale da accendere Q. Una olta fssata B, abbao anche ndduato l unca caratterstca d uscta d Q che c nteressa, ossa la cura I = f(, B ) sulla quale s troerà l punto d laoro d Q. Per ndduare tale punto d laoro, dobbao ntersecare tale cura con la cura I 2 = f( 2, B2 ) che descre l funzonaento d Q2: anche questa cura è fssata n quanto abbao detto che è stata fssata la rf (= B2). L ntersezone delle due cure a fatta, oaente, tenendo conto che le grandezze plcate sono legate dalle seguent relazon: 33 utore: andro Petrzzell

34 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II I = I 2 = = 2 2 La coposzone è allora fatta nel odo seguente: I =I 2 I Q Q Q 2 L ntersezone tra le due cure rappresenta dunque l punto operato del crcuto, n quanto fornsce sa le corrent sa le tenson d uscta de due BJT ( 2 ). Pra d prosegure, è portante fare una consderazone a proposto d questo punto operato: è olto portante tener presente quanto l punto operato del crcuto sa legato alle tenson B e B2 che plotano due BJT; una arazone, anche pccola, d una qualsas d queste tenson, proocherebbe una arazone, anche grande sto che c è dpendenza esponenzale, della corrspondente I (ossa una traslazone delle cure I) e questo coporterebbe uno spostaento noteole del punto d laoro, con la conseguenza che uno de BJT potrebbe essere portato a laorare non pù n ZD a n saturazone. Per charre eglo l concetto, supponao che la tensone B2= rf che plota Q2 non abba l alore cu corrsponde la cura I 2 2 traccata pra, a un alore pù alto; a questo nuoo alore corrsponderà un altra cura I 2 2, che sarà traslata erso l alto rspetto alla precedente, a causa della dpendenza esponenzale d I 2 da B2: I =I 2 I Q Q Q 2 2 portante osserare che non sarebbe stato possble ndduare alcun punto operato se due BJT non aessero auto effetto arly: n questo caso, nfatt, areo auto delle rette orzzontal e qund l punto operato sarebbe rasto ndefnto, l che equale a dre che l crcuto non sarebbe stato realzzable. utore: andro Petrzzell 34

35 tad aplfcator eleentar llora, coe s ossera nella fgura, l ntersezone tra le due cure s è percolosaente spostata erso la zona d saturazone d Q2, l che ha coportato un alore d I Q Q sostanzalente uguale, a un alore d 2 abbastanza pù basso: cò non è opportuno, n quanto sappao che lo speccho s coporta coe tale solo a patto che Q2 sa n zona atta dretta, per cu lo spostaento d Q non è affatto una garanza n questo senso, n quanto una possble arazone della condzone operata (ad esepo un auento d teperatura oppure l azone del segnale stesso applcato a Q) potrebbe portare Q stesso n zona d saturazone. aratterstca d trasferento n tensone Il secondo passo della anals per grand segnal consste nell ndduazone della caratterstca d trasferento n tensone del crcuto; s tratta coè d stablre coe ara la tensone d uscta (n contnua) al arare della tensone n ngresso (n contnua) : rf Q 2 I Q Per quanto rguarda la struttura generale d tale caratterstca, non c aspettao nulla d derso da quanto accade quando l carco è costtuto seplceente dal resstore : Dobbao nece capre qual sano lt della dnaca d uscta, che edenteente non sono pù quell che s hanno n assenza della : 35 utore: andro Petrzzell

36 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II concao dal lte superore, che s ha quando =0: se =0, Q è spento, per cu la tensone d uscta non potrà superare l alore, n quanto, n caso contraro, rsulterebbe <,, e, sat,2 2 sat 2 qund Q2 andrebbe n saturazone (coproettendo l azone dello speccho); per quanto rguarda, nece, l lte nferore, la stuazone non caba rspetto al caso n cu c è la, n quanto la tensone d uscta non può scendere al d sotto della tensone d saturazone d Q, n quanto, n caso contraro, Q uscrebbe dalla zona atta dretta. N.B. opportuno osserare che quest ulto ragonaento ale se la tensone d ngresso è rferta a assa; n caso contraro, l alore no della tensone d uscta è la tensone B dnuta della,sat. Possao dunque copletare la caratterstca nserendo quest alor: Q spento, sat,2 Q n ZD,sat, Q saturo onfrontando quest alor con quell ottenut con la al posto dello speccho, s ossera dunque che è dnuta l apezza della dnaca d uscta, n quanto è sceso l lte superore d una quanttà par a, sat,2 : consderando che la tensone d saturazone d un BJT ale crca 0.2, deducao che non abbao ntrodotto grosse arazon. Questo fatto per cu la dnaca d uscta è dnuta a seguto dell ntroduzone del carco atto, coè n defnta d altr transstor, è un aspetto olto portante nella progettazone de crcut e sarà pù charo quando consderereo crcut con un eleato nuero d transstor: n generale, possao dre che, a eno d non utlzzare confgurazon crcutal partcolarente raffnate, quanto aggore è l nuero d transstor pegat, tanto nor sono gl nterall entro cu possono arare le rspette tenson d uscta. nals per pccol segnal: guadagno d tensone bbao dunque ternato l anals per grand segnal dello stado nerttore con carco atto. Passao ora all anals d pccolo segnale, che c edenzerà quale sa l antaggo d usare uno speccho coe carco atto al posto del utore: andro Petrzzell 36

37 tad aplfcator eleentar tradzonale carco passo rappresentato da : n partcolare, tale antaggo è da rcercars nel alore del guadagno d tensone dello stado. Per edenzare questo fatto, consderao per un atto l crcuto equalente per pccolo segnale dello stado, quando l carco è costtuto solo dalla : r g r Per questo crcuto, abbao n precedenza troato la seguente espressone del guadagno d tensone: = g β r pccola g r In questa relazone, s ossera che, una olta fssata la r del BJT, l guadagno è tanto aggore quanto pù grande è l alore della. llora, l utlzzo dello speccho coe carco fa s che, al posto della, c sa adesso la resstenza d uscta dello speccho stesso: rcordando che la resstenza d uscta dello speccho concde seplceente con la resstenza d uscta r 2 d Q2, è edente l auento del guadagno. edao allora perché s ha propro r 2 al posto d, dsegnando l crcuto equalente per pccol segnal dell ntero stado. Per costrure tale crcuto, entre non c sono proble per quanto rguarda Q, qualche attenzone n pù a rolta a Q2: n partcolare, bsogna tener presente che la tensone denta una assa e lo stesso accade per la rf, che è una tensone fssa e qund, nell anals per pccolo segnale, a posta a zero. on quest accorgent, l crcuto rsulta fatto nel odo seguente: 2 r 2 g2 2 r 2 r g r 37 utore: andro Petrzzell

38 ppunt d lettronca aptolo 9 parte II ossera edataente che la r 2 è cortocrcutata, per cu rsulta 2=0 e qund l generatore plotato g 2 2 non eroga corrente. D conseguenza, elnando r 2 ed l suddetto generatore, l crcuto s rduce al seguente: r g r r 2 onfrontando con l crcuto ottenuto n presenza della, osserao, coe antcpato pra, che la è stata adesso sosttuta da r 2, per cu l espressone del guadagno d tensone denta g r r 2 r e le due resstenze d uscta sono, ad esepo, ugual, s ottene g 2, l che può portare a alor d olto eleat (n odulo oaente): per esepo, se fosse g =40/ e r =00kΩ, che sono alor tpc per BJT, s otterrebbe un guadagno d tensone d crca Problle llegat alllla dnaca d uscta Nell esepo precedente, abbao dunque troato che uno stado ad eetttore coune con carco atto può tranqullaente aere una guadagno (nertente) dell ordne d qualche glao. Il fatto d aere un guadagno d tensone così eleato non è, però, sepre un bene, n quanto l uscta dello stado potrebbe non rentrare nella dnaca d uscta dello stado stesso:, sat,2,sat, oe abbao gà detto n precedenza, l lte superore della dnaca d uscta è rappresentato, a eno della tensone d saturazone d Q2, dalla tensone d alentazone; faccao allora l potes che l alentazone sa =5 e che l guadagno d tensone, n odulo, sa 2000; con queste prestazon, se l ngresso allo stado è un segnale d apezza =, l uscta è =2, per cu rentrao utore: andro Petrzzell 38

39 tad aplfcator eleentar apaente nella dnaca d uscta; se, nece, l ngresso fosse =0, l uscta sarebbe =20, che è l doppo del lte superore della dnaca d uscta, l che coporterebbe una enore dstorsone. olte, la tensone d alentazone non è odfcable a nostro arbtro o, counque, non può superare un certo lte asso, per cu può non essere opportuno progettare lo stado n odo da conferrgl un guadagno d tensone eccesso. cordao, anche, che, quanto nore è l guadagno d tensone, tanto aggore è la dnaca d ngresso (a partà d dnaca d uscta), per cu un eentuale rduzone del guadagno arebbe counque coe prego la possbltà d applcare segnal d aggore apezza n ngresso allo stado. Infne, rcordao anche che l uso dello speccho d corrente coe carco atto coporta de antagg anche n tern d stabltà terca, sto che, coe sappao, l fattore d stabltà terca d uno speccho ale =2. tado a source coune con carco atto osì coe è possble realzzare uno stado ad eetttore coune con carco atto, allo stesso odo è possble usare un carco atto per uno stado a source coune. Nella fgura seguente sono llustrate la confgurazone crcutale e la corrspondente caratterstca d trasferento n tensone: utore: andro Petrzzell eal: sandry@ol.t sto personale: 39 utore: andro Petrzzell