Jump to content
ELFORUM - Forumul electronistilor

Vreau sa inteleg transconductanta


Recommended Posts

De pe wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Transconductance

 

Initial se zice ca... Transconductanta este raportul dintre variatia tensiuni la intrare si variatia curentului la iesire:

 

Posted Image

 

Pe urma, mai jos, zice ca... Transconductanta tranzistorului bipolar este:

 

Posted Image

 

unde: Ic este curentul de colector (la bias) si Vt este o constanta "thermal voltage" de 26mV

 

Eu nu inteleg unde sint variatiile in a doua formula. De ce se ia IC la bias, adica doar un singur curent (nu o variatie!) si Vt care nu numai ca e fixa dar e si constanta !! Unde e variata de tensiune ? De ce se inlocuie cu o tensiune fixa de 26mV ? Nu trebuia sa fie variatia curentului de colector in functie de variatia tensiunii baza-emitor ?

Edited by Dudikoff
Link to comment

În prima formulă ai definiția transconductanței iar în a doua valoarea ei la un Ic dat .

Exemplu , tranzistorul are Ic = 1mA . Avem deci o transconductanță de circa 40mA/V sau mS. ( din formula 2 ) .

Mergem acu în formula 1 . Dacă aplicăm o variație de 10mV la intrare obținem o variație a curentului de colector de 10mV * 40mA/V = 0.4mA. Pe o rezistență de sarcină de 10kΩ asta înseamnă 4V . Deci amplificarea în tensiune este de 4V/10mV = 400 . Deducem deci o nouă formulă 

 

Au = gm*Rc = Ic*Rc/Vt.

Link to comment

Da, în teorie absolut și în practică foarte  aproape.

Trebuie observat că acel VT nu este chiar o constantă - el depinde de temperatură VT = k*T/q .De asemenea în ecuația Ic = f(Ube) care conduce la relația transconductanței apare un ”n” în fața VT care este  aproape de 1 dar ușor diferit ( ceva mai mare ) . La curenți mari el tinde chiar spre 2 deci transconductanța raportată la curent scade.

Link to comment

Deci sa inteleg ca transconductanta unui bipolar este in functie de ce (curent de) bias ii dai ?...

Ar fi de preferat sa-i zici pur si simplu "curent de colector".

 

Referitor la Vt, este 26mV doar la temperatura camerei, in articolul meu de aici:

http://www.elforum.info/blog/8/entry-9-biasul-optim-la-amplificator-cu-etaj-final-bipolar/

 

Am explicat aceasta dependenta prin insasi prezentarea detaliata a formulei:

Posted Image

 

Unde:

-Kb este constanta lui Boltzmann si are valoarea de 13,80648800E^-24, sau 1,380648800*10^-23, detalii: https://en.wikipedia.org/wiki/Boltzmann_constant#Role_in_semiconductor_physics:_the_thermal_voltage;

-T este chiar temperatura exprimata in grade kelvin;

-q este sarcina electrica si are valoarea de 160,2176565E^-21, sau 1,602176565*10^-19;

 

Revenind la subiect, transconductanta se exprima in Seimens ( S ) si variaza in ritm cu variatia curentului de colector, deci si castigul ( sau amplificarea ) face acelasi lucru, asta pentru ca variatia semnalului din baza provoaca o variatie a curentului de colector ( pe principiul asta exista amplificarea ), si asta se intampla nu numai la amplitudini diferite ale semnalului ( sau altfel spus la volum diferit ), ci insasi pe cursa semnalului, sau mai precis spus pe cursa sinusoidei indiferent de amplitudinea setata, deci chiar si la o amplitudine fixa a semnalului, transconductanta nu este fixa, pentru ca IC nu este fix ( n-ar mai exista semnal la iesire daca ar fi asa ). Este una din cele mai importante probleme pe care le au tranzistorii bipolari, fie ca-s emitor comun, fie colector comun, problema exista in egala masura si este un important contributor la THD. La emitor comun degenerarea diminueaza suficient de mult aceasta problema ( nu o poate elimina complet ) suficient incat sa nu mai fie relevanta, am explicat aici cum:

http://www.elforum.info/blog/8/entry-261-amplificatorul-audio-generalitati-ep1/

 

La colectorul comun ( sau altfel spus repetor in emitor ) asa cum este etajul final de regula ( exceptand deci configuratia CFP ), se foloseste tocmai polarizarea de la superdioda cat mai precisa pentru a diminua problema respectiva, la fel, ea nu poate fi eliminata complet.

Link to comment

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now
×
×
  • Create New...

Important Information

We have placed cookies on your device to help make this website better. You can adjust your cookie settings, otherwise we'll assume you're okay to continue.Terms of Use si Guidelines