A impedância de entrada para um amplificador a transistor em emissor-comum é
, com
140 , ro
e
. Determine:
.
Passo 1
Beleza, o enunciado diz que temos um amplificador comum-emissor com:
- impedância de entrada Zin = 1,2 kΩ
- β (ganho de corrente) = 140
- resistência incremental do coletor ro = 50 kΩ
- carga de coletor RL = 2,7 kΩ
O que a gente quer achar é o ganho de corrente Ai, visto de duas maneiras:
- Ai = i_o / i_i (corrente de saída sobre corrente de entrada)
- Ai = I_L / i_b (corrente na carga sobre corrente de base)
Para resolver, vamos usar:
- modelo híbrido-π: r_π = β/g_m
- relação entre Zin e r_π (aqui Zin = r_π porque não há outros resistores no caminho de entrada)
- definição de g_m = i_c/v_π
- divisão de corrente no coletor (i_c se divide entre ro e RL)
Passo 2
Primeiro, a gente identifica r_π a partir de Zin:
Como não tem resistor extra no emissor, Zin ≃ r_π, logo
Como não tem resistor extra no emissor, Zin ≃ r_π, logo
Em seguida, a gente lembra que
Logo
Passo 3
Agora calculamos Ai = i_o / i_i.
Em amplificador CE, a corrente de entrada i_i é basicamente a corrente de base i_b e a corrente de saída i_o é a corrente de coletor i_c.
Sabemos que
Em amplificador CE, a corrente de entrada i_i é basicamente a corrente de base i_b e a corrente de saída i_o é a corrente de coletor i_c.
Sabemos que
Então
Passo 4
Para achar Ai = I_L / i_b, note que a corrente de coletor i_c se divide entre ro e RL.
A fração que cai em RL (ou seja, I_L) vem de uma regra de divisão de corrente:
A fração que cai em RL (ou seja, I_L) vem de uma regra de divisão de corrente:
Como i_c = β i_b, temos
Resposta
Ai = i_o/i_i = 140
Ai = I_L/i_b ≃ 132,8
Ai = I_L/i_b ≃ 132,8