Amplificador de classe A
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
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
$ 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
