¿Cómo amplifica un transistor las corrientes alternas cuando opera en CC?

¿Cómo amplifica un transistor las corrientes alternas cuando opera en CC?

Generalmente está polarizado a la mitad entre completamente encendido (saturación) y completamente apagado (corte) y luego la entrada y la salida tienen condensadores en serie para aislar la CC en la entrada y salida del transistor y solo permiten que pase la señal de CA.

Este amplificador de dos transistores de CircuitsToday dot com tiene condensadores de bloqueo de CC en la entrada, entre los dos transistores y en la salida:

También de CircuitsToday dot com, un amplificador que usa un transformador en la salida para aislar la CC y solo permite la salida de CA del amplificador:

Este de Electronics-Tutorials dot ws usa transformadores en la entrada y salida, con dos transistores en configuración push-pull:

También de Electronics-Tutorials dot ws, este circuito push-pull utiliza voltajes de alimentación positivos y negativos para que la entrada y la salida puedan acoplarse directamente sin compensación y amplificar los componentes de CA y CC de la señal:

Todos estos son circuitos altamente simplificados, pero se preservan los principios básicos.

DC se usa para polarizar el transistor en un punto de operación especial dentro de la curva de transferencia. Aquí hay un ejemplo de una curva de transferencia (DC Vin vs Vout) de un amplificador de fuente común:

Para un amplificador de transistor, el voltaje de entrada que va a la puerta puede representarse como la suma de dos componentes: el componente de CC y el componente de CA. En la curva de transferencia anterior [math] V_i [/ ​​math] representa el componente DC. El componente de CA, aunque no se muestra, puede representarse por cualquier pequeña desviación u ondulación del valor de CC. Si queremos que nuestra señal amplificada no se distorsione, es mejor que [math] V_i [/ ​​math] esté seleccionado / sesgado en el medio de la “región activa” donde la curva es más lineal. Al usar esta región lineal, la curva de transferencia puede ser aproximada fácilmente por una línea, o “linealizada” para encontrar una buena relación entre la corriente y el voltaje basada en la ecuación fundamental de un transistor.

No entraré en la derivación de las ecuaciones involucradas, pero esencialmente, mediante el uso de “análisis de señal pequeña” (asumimos que el componente AC es lo suficientemente pequeño como para ser lineal dentro de la región activa), podemos obtener que existe una relación lineal entre un pequeño cambio en el voltaje a un pequeño cambio en la corriente de drenaje, esto se conoce como transconductancia . Para aplicaciones de amplificación, esta corriente de drenaje de “señal pequeña”, cuando se pasa a través de una resistencia grande, puede traducirse en un voltaje grande.

Entonces, para responder a su pregunta, DC se usa para establecer un punto de operación donde la corriente resultante es lineal. El componente de voltaje de CA de la señal se traduce en una pequeña corriente de CA, que se convierte en una señal de voltaje grande a través de una resistencia. La corriente no se amplifica, más bien, el voltaje sí.

¿Cómo amplifica un transistor las corrientes alternas cuando opera en CC?

Un BJT usa la pequeña corriente de la señal de entrada de CA para controlar una corriente de CC más grande que fluye a través de su colector y emisor. Dependiendo del circuito, su colector tiene acceso a la fuente de alimentación del circuito que proporciona mucho más voltaje y corriente que la señal de entrada. A medida que la corriente de entrada Base fluctúa, la corriente de colector más grande fluctúa en consecuencia.

No lo hace. Está aislado de la corriente alterna por un condensador o transformador de bloqueo, y varía el flujo de corriente continua a través de una carga, que a su vez está aislada de la salida por otro condensador o transformador de bloqueo (que puede ser la carga).