BASE COMUN
INDICE:
DATOS:
$$\left| { A }_{ v } \right| =30$$
$$Z_{ in }\ge 100\Omega \\ { \beta }_{ min }=80$$
$${ f }_{ min }=1KHz\\ V_{ in }=0.1\sin { (\omega t) }$$
$${ R }_{ L }=5K\Omega$$
Verificar si es posible diseñar:
$${ Z }_{ in }=\frac { R_{ L } }{ \left| { A }_{ v } \right| } =\frac { 5K\Omega }{ 30 } =166.67\Omega $$
Si es posible el diseño de este amplificador
Asumiendo:
$$R'_{ L }={ A }_{ v }{ Z }_{ in-T }\approx { A }_{ v }{ Z }_{ in }=(30)(105)=3.15K\Omega $$
$$R_{ C }>\frac { R_{ L }\times R'_{ L } }{ R'_{ L }-R_{ L } } =\frac { 5K\Omega \times 3.15K\Omega }{ 3.15K\Omega -5K\Omega } =-8.51K\Omega $$
$$R_{ C }=15K\Omega $$
$$R_{ L }=5K\Omega $$
$$R'_{ L }=5K\Omega \parallel 15K\Omega =3.75K\Omega $$
$$V_{ RC }\ge \frac { R_{ C } }{ R'_{ L } } { \widehat { Vo } }=\frac { 15K\Omega }{ 3.75K\Omega } (0.1)(30)\ge 12V$$
$$V_{ RC }=15V$$
$$I_{ C }=\frac { V_{ RC } }{ R_{ C } } =\frac { 15V }{ 15K\Omega } =1mA$$
$${ r }_{ e }=\frac { 26mV }{ 1mA } =26\Omega $$
$$ { V }_{ CE }\quad \ge \quad \widehat { { V }_{ o } } -\widehat { { V }_{ I } } +{ V }_{ CEmin }\quad \ge \quad (0.1V)(30)+0.1V+2V\quad =\quad 4.9V$$
$${ A }_{ v }\quad =\quad \frac { { R }'_{ L } }{ { r }_{ e }+\frac { { R }_{ BB } }{ \beta +1 } } $$
$$ { R }_{ BB }\quad =\quad \left( \frac { { R }'_{ L } }{ { A }_{ v } } -{ r }_{ e } \right) \left( \beta +1 \right) =\left( \frac { 3.75K\Omega }{ 30 } -26 \right) \left( 80+1 \right) \quad =\quad 8.02K\Omega $$
$$ { V }_{ RB1 }\quad =\quad { V }_{ RC }+{ V }_{ CE }-V_{ EB }\quad =\quad 15V+4.9V-0.7V\quad =\quad 19.2V$$
$$ { I }_{ B }\quad =\quad 12.5\mu A$$
$$ { R }_{ B1 }=\frac { { V }_{ RB1 } }{ 11{ I }_{ B } } =\frac { 19.2V }{ 11(12.5\mu A) } =139.64K\Omega $$
$$ { R }_{ B1 }=150K\Omega $$
$$ { R }_{ B2 }>\frac { { R }_{ BB }\times { R }_{ B1 } }{ { R }_{ B1 }-{ R }_{ BB } } >\frac { \left( 8.02K\Omega \right) \left( 150K\Omega \right) }{ \left( 150K\Omega \right) -\left( 8.02K\Omega \right) } >8.47K\Omega $$
$$ { R }_{ B2 }\quad =\quad 8.2K\Omega $$
$${ R }_{ BB }\quad =\quad { R }_{ B1 }\quad \parallel \quad { R }_{ B2 }\quad =\quad 150K\Omega \quad \parallel \quad 8.2K\Omega \quad =\quad 13.64K\Omega $$
$$ { A }_{ v }\quad =\quad \frac { { R }'_{ L } }{ { r }_{ e }+\frac { { R }_{ BB } }{ \beta +1 } } \quad =\quad \frac { 3.75K\Omega }{ 26\Omega +\frac { 13.64K\Omega }{ 80+1 } } =19.29$$
$$ Z_{ in-T }=\left( { r }_{ e }+\frac { { R }_{ BB } }{ \beta +1 } \right) =\left( 26+\frac { 13.64K\Omega }{ 80+1 } \right) =\quad 194.39K\Omega $$
$$ { I }_{ 1 }=\frac { { V }_{ RB1 } }{ R_{ B1 } } =\frac { 19.2V }{ 150K\Omega } =0.13mA$$
$${ V }_{ B }=R_{ B2 }\times { I }_{ 2 }=(5.6K\Omega )\left( { I }_{ 1 }-{ I }_{ B } \right) =\left( 15K\Omega \right) \left( 0.13mA-12.5\mu A \right) =1.76V $$
$${ V }_{ E }={ V }_{ B }-{ V }_{ BE }=1.76-0.7=1.06V $$
$${ R }_{ E }=\frac { { V }_{ E } }{ { I }_{ E } } =\frac { 1.06V }{ 1mA } =1.06K\Omega $$
$${ R }_{ E }=1.1K\Omega $$
$${ Z }_{ in }=R_{ B1 }\parallel R_{ B2 }\parallel Z_{ in-T }=191.66\Omega $$
$${ V }_{ CC }\ge { V }_{ RC }+{ V }_{ CE }+{ V }_{ E }\ge 15+1.06+4.9=20.96V $$
$${ V }_{ CC }=24V $$
Cálculo de los Capacitores:
$$ { C }_{ C }\quad =\quad 1\mu F$$
$$ { C }_{ E }\ge \frac { 10 }{ 2\pi \times 1KHz\times 191.66\Omega } \ge 8.30\mu F$$
$${ C }_{ E }\quad =\quad 10\mu F $$
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