PROGETTAZIONE DI UNO STADIO BF



 

INTRODUZIONE

Attraverso una breve esposizione teorica, confortata da poche e semplici operazioni matematiche, presenteremo alcuni aspetti progettistici relativi ad un tipico stadio amplificatore di bassa frequenza, con particolare richiamo ai più importanti parametri del transistor e al comportamento dei componenti ad esso associati. L' esposizione sarà cosi strutturata:

  1. Analisi di uno stadio di impiego comune.

  2. Punto di lavoro e polarizzazione del transistor.

  3. Impedenza d'ingresso e guadagno di uno stadio amplificatore.

La progettazione di un circuito costituisce certamente una delle mète più ambite per un tecnico elettronico. La capacita' di progettare un circuito  si raggiunge soltanto dopo anni di studio e di esperienza, ma che in molti casi si richiede soltanto un certo spirito inventivo ed una buona acquisizione di pratica costruttiva. Le leggi da applicare si riducono alle poche formule di Ohm o a qualche altra espressione matematica di basilare importanza e notorietà.
Ovviamente, la validità di tali affermazioni si estende ai circuiti più semplici, come ad esempio gli stadi amplificatori di bassa frequenza ad un solo transistor, oggetto di questo tutorial. Cercheremo di analizzare i vari elementi che li compongono, sia per capire il loro funzionamento e quello di circuiti più complessi, sia per farli funzionare correttamente, quando vengono realizzati per la prima volta, oppure quando sono in riparazione o in fase di modifiche.

  CONCETTI DI BASE : PUNTO DI LAVORO

Per un corretto funzionamento di un BJT  i suoi tre terminali devono essere portati a certe valori di tensione o come si dice in gergo " polarizzati". Dalla polarizzazione dipendono le prestazione del circuito e la modalità di funzionamento del transistor o la sua regione di lavoro. Infatti il punto di lavoro e' definito come l'insieme delle tensioni e correnti  facenti capo ai terminali del transistor. La polarizzazione in genere si ottiene mediante resistori connessi tra i terminali del BJT e la tensione di alimentazione positiva e negativa. Nelle figure 1 - 2  sono riportati due tipici stadi amplificatori di bassa frequenza transistorizzati che si differenziano tra loro per il diverso sistema di polarizzazione. Nello schema di figura 1 la polarizzazione della base del transistor è ottenuta mediante l'impiego delle tre resistenze R1 - R2 - R3, mentre nello schema di figura 2 è raggiunta tramite la sola resistenza R1.

stadio amplificatore con polarizzazione di base del transistor TR mediante i resistori R1 - R2 - R3.

Fig. 1 -  stadio amplificatore con polarizzazione di base del transistor TR mediante i resistori R1 - R2 - R3.

amplificatore di bassa frequenza con polarizzazione a singola resistenza R1

Fig. 2 - amplificatore di bassa frequenza con polarizzazione a singola resistenza R1

La polarizzazione di base serve a fissare il punto di lavoro del transistor TR, vale a dire la precisa regione delle curve caratteristiche in cui il componente è chiamato a lavorare. La determinazione del punto di lavoro va fatta dunque considerando le caratteristiche del transistor utilizzato.