Amplificador de classe A

De wikijoan
Salta a la navegació Salta a la cerca

Transisor bipolar (BJT) NPN

Un amplificador de classe A representa la configuració en emissor comú. Avantatge: el senyal de sortida és molt fidedigne al senyal d'entrada, doncs polartizem el transistor just a la meitat de la recta de càrrega, i permetem fer el màxim d'excursió al senyal d'entrada sense entrar en la zona de saturació, sense distorsió. Desavantatge: poca eficiència (tal com està definit a http://www.electronics-tutorials.ws/amplifier/amp_1.html, doncs el transistor està polaritzat de manera que sempre condueix (sempre hi ha corrent Ib, Ic, Ie), i per tant consumeix corrent, energia, i el transistor es calenta. Normalment necessitem un dissipador de calor.

Simulació amb ngspice

NPN polaritzacio.jpg

Capítol 20.1 (AC coupled transistor amplifier) del manual del ngspice

Amplificació: -(Rc/Re) = -(3.9K/1K) = -3.9

Fitxer ngspice-24/examples/xspice_c1.cir:

*
* This circuit contains only Berkeley SPICE3 components.
*
* The circuit is an AC coupled transistor amplifier with
* a sine wave input at node "1" , a gain of approximately −3.9,
* and output on node "coll".
*
.tran 1e-5 2e-3
*
vcc vcc 0 12.0
vin 1 0 0.0 ac 1.0 sin (0 1 1k)
ccouple 1 base 10uF
rbias1 vcc base 100k
rbias2 base 0 24k
q1 coll base emit generic
rcollector vcc coll 3.9k
remitter emit 0 1k
*
.model generic npn
*
.end
NPN polaritzacio2.jpg
NPN polaritzacio3.jpg
$ ngspice xspice_c1.cir 


ngspice 175 -> listing
	*

     2 : .global gnd
     9 : .tran 1e-5 2e-3
    11 : vcc vcc 0 12.0
    12 : vin 1 0 0.0 ac 1.0 sin (0 1 1k)
    13 : ccouple 1 base 10uf
    14 : rbias1 vcc base 100k
    15 : rbias2 base 0 24k
    16 : q1 coll base emit generic
    17 : rcollector vcc coll 3.9k
    18 : remitter emit 0 1k
    20 : .model generic npn
    23 : .end

ngspice 176 -> run
Doing analysis at TEMP = 27.000000 and TNOM = 27.000000


Initial Transient Solution
--------------------------

Node                                   Voltage
----                                   -------
vcc                                         12
1                                            0
base                                   2.07461
coll                                   7.00346
emit                                   1.29397
vin#branch                                   0
vcc#branch                         -0.00138042



No. of Data Rows : 208

ngspice 177 -> plot v(1) base

ngspice 183 -> plot vcc coll emit

ngspice 184 -> plot base coll

Ara vull fer una simulació DC per veure quins són els valors DC en els terminals del transistor:

ngspice 186 -> op

ngspice 186 -> print emit base coll
emit = 1.293975e+00
base = 2.074614e+00
coll = 7.003464e+00

Com s'explica en el manual, també puc fer un anàlisi AC d'aquesta configuració i printar els diagrames en funció de la freqüència:

ngspice 6 -> ac dec 10 0.01 100
ngspice 7 -> plot coll
ngspice 8 -> plot db(coll) ph(coll) vs log(frequency)

i també puc fer un anàlisi DC amb un escombrat de DC:

ngspice 9 -> dc vcc 0 15 0.1
ngspice 9 -> plot emit base coll

creat per Joan Quintana Compte, maig 2012