Inkonsistenz bei der Berechnung der Verstärkung eines Emitterfolgers

Ich möchte die Verstärkung der folgenden Schaltung berechnen, aber zwei verschiedene Methoden führen zu unterschiedlichen Ergebnissen.

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung – Mit CircuitLab erstellter Schaltplan

Erste Methode:

(Diese Methode wird in der Antwort von @AlfredCentauri auf diese ähnliche Frage erklärt , wenn Sie möchten)

Ich nehme eine Verstärkung von nahe 1 für den Emitterfolger an und erhalte einfach die Eingangsimpedanz unter Verwendung des Miller-Theorems (Bootstrap) und erhalte die Ausgangsspannung von dem Spannungsteiler, der aus dem Quellenwiderstand 120k und dem Eingangswiderstand der Schaltung gebildet wird (was liegt in der Nähe von 50.000), jetzt wird die Verstärkung etwa 0,3 betragen , was meiner Meinung nach die richtige Antwort ist.

Zweite Methode:

Aber wenn ich nur das Kleinsignalmodell des Transistors ersetze, erhalte ich für die Verstärkung etwas sehr nahe an Null (nahe 0,004) . Ich weiß nicht, was mit meinem Modell nicht stimmt:

Im Wechselstrommodell der Schaltung mit allen geerdeten Gleichstromquellen und kurzgeschlossenen Kondensatoren sind die beiden 1 k Widerstände sind parallel und werden in der folgenden Schaltung als ein 500-Ohm-Widerstand dargestellt. v π ist die Spannung über der R π , wie im Tortenmodell von BJT. ICH C erhält man als 1 M A . Auch v T Ist 25 M v und somit R π = 2.5 k Und G M = 1 / 25 .

schematisch

Simulieren Sie diese Schaltung

Ich lasse die einfach weg 520 k Widerstand parallel zu R π und der mit dem 500 Ohm, und dann habe ich diese Gleichung: (KCL im Ausgangsknoten) ( G M = 1 / 25 )

v Ö 0,5 k + v Ö v ich 120 k + 2.5 k 120 k = G M ( v ich v Ö ) 2.5 k 2.5 k + 120 k 120 k

Das würde ungefähr geben v ich = 240 v Ö oder Verstärkung = 0,004.

Ich kann das Ergebnis von 0,004 nicht rechtfertigen. Einfacher Rechenfehler? Ich komme bei App an. 0,7 (Simulationsergebnis ca. 0,38).
Weil ich vergessen habe zu erwähnen: Simulation basiert auf Spice-Modell (3904); Ruhestrom 1,4 mA; dynamischer Eingangswiderstand r,in=83kOhm.

Antworten (1)

Ich glaube, du hast am Ende nur einen Rechenfehler. Ausgehend von Ihrer letzten Anzeigegleichung: Sie können die rechte Seite zu vereinfachen ( v ich v Ö ) 100 120 k = v ich v Ö 1.2 k . Dies ist viel größer als die v ich v Ö 120 k Begriff auf der linken Seite.

Also bleibt dir übrig v Ö 0,5 k = v ich v Ö 1.2 k , oder einfacher 1.2 v Ö = 0,5 ( v ich v Ö ) , geben v Ö = 0,3 v ich . Dies stimmt mit der anderen Analyse überein.

Ich hätte Bedenken wegen dieser Schaltung in einer praktischen Anwendung. Sowohl die DC-Basisspannung als auch das Quellen-/Eingangsteilerverhältnis hängen von Beta ab, das im Herstellungsprozess normalerweise nicht so gut kontrolliert wird. Erhöhen Sie RE besser, um die Eingangsimpedanz groß zu machen, und stellen Sie den Ruhepunkt mit einem Widerstandsteiler ein, der zwischen Vcc und Masse liegt.
WOW, ich kann das nicht glauben! Ich habe mehr als zwei Stunden daran gehangen und alle Teile der Berechnung bis auf den letzten Teil wiederholt! Vielen Dank!
Keine Sorge, ich habe das gleiche getan!
Ich nehme an, es ist Vo = 0,3 Vi. Richtig?