Si dice configurazione a base comune quando la base è comune sia all'ingresso che all'uscita del segnale. Per ottenere questo occorre collegare la base a massa, come nel seguente schema:
Il condensatore C2 ai fini del segnale si comporta come un corto circuito e collega la base a massa, ai fini del segnale. Il segnale di ingresso viene applicato ai capi di RE. In realtà considerando la maglia di ingresso costituita da R2 - C2, RE e VBE, possiamo notare come il segnale viene applicato in serie alla maglia di ingresso e quindi la tensione vBE varia al variare del segnale di ingresso e quindi anche la iB; in uscita sul collettore si ha una variazione di iC e di vCE, quindi mediante il condensatore Cu possiamo portare in uscita il segnale.
Nella configurazione a base comune il segnale di uscita è in fase rispetto al segnale di ingresso; il guadagno di tensione è grande; il guadagno di corrente è minore di uno; la resistenza di ingresso è molto piccola; la resistenza di uscita è molto grande.
Questo tipo di configurazione viene usata per le alte frequenze, in quanto ha il vantaggio di una buona separazione tra ingresso e uscita a frequenze elevate.
CONFIGURAZIONE A COLLETTORE COMUNE
Si dice configurazione a collettore comune quando il collettore è comune sia all'ingresso che all'uscita del segnale, in pratica il collettore è collegato a massa ai fini del segnale, come nel seguente schema:
Possiamo notare come il circuito di alimentazione, collegato tra + VCC e massa, rappresenta un corto circuito ai fini del segnale, in quanto il generatore di tensione ha resistenza interna quasi nulla; pertanto il collettore è collegato a massa, ai fini del segnale.
Il segnale di ingresso viene applicato tramite il condensatore Ci sulla base, dando luogo ad una variazione di iB; sulla maglia di uscita si ha una conseguente variazione di iC; tuttavia poiché in RE circola la corrente di emettitore che è data dalla somma della corrente di base più quella di collettore, ai capi di RE vi è una variazione di tensione che segue il segnale di ingresso; tale variazione di tensione costituisce il segnale di uscita, che viene prelevato tramite Cu.
Nella configurazione a collettore comune il segnale di uscita è in fase rispetto al segnale di ingresso; il guadagno di tensione è minore di uno, quindi l'amplificatore non amplifica la tensione di ingresso; il guadagno di corrente è molto grande; la resistenza di ingresso è molto grande; la resistenza di uscita è molto piccola.
Questo tipo di configurazione viene usata quando il segnale di ingresso è molto piccolo, come negli amplificatori di antenna; infatti avendo una elevata impedenza di ingresso assorbe poca corrente dal generatore di segnale; avendo, invece una piccola resistenza di uscita può essere sovraccaricato in uscita.
Vi sono tre classi fondamentali di funzionamento di un amplificatore.
Un amplificatore si dice che funziona in classe A quando il segnale circola nell'amplificatore per tutto il periodo del segnale di ingresso, senza alcun taglio della forma d'onda, come vediamo nel seguente diagramma:
Ricordiamo che si dice caratteristica mutua una caratteristica ha su un asse una grandezza di ingresso e sull'altro una grandezza di uscita; nel nostro caso abbiamo iB che è corrente di base in ingresso e iC che è corrente di collettore in uscita..
Nella classe A la distorsione è molto ridotta, ma il rendimento è piuttosto basso, inferiore al 50 %. Ricordiamo che si dice rendimento di un amplificatore il rapporto tra la potenza utile Pu disponibile in uscita e la potenza consumata dal generatore di tensione PCC; la formula del rendimento è la seguente: h = Pu /PCC
Un amplificatore si dice che funziona in classe B quando il segnale circola nell'amplificatore esattamente per metà periodo del segnale di ingresso, quindi viene tagliata metà del segnale, come vediamo nel seguente diagramma:
E ovvio che per avere tutto il segnale di ingresso occorre utilizzare due amplificatori in classe B, uno che amplifica la semionda positiva e l'altro che amplifica la semionda negativa.
Nella classe B la distorsione è molto elevata, se consideriamo che viene tagliato metà del segnale, ma il rendimento è abbastanza elevato fino al 78,5 %.
Un amplificatore si dice che funziona in classe C quando il segnale circola nell'amplificatore per un tempo inferiore al mezzo periodo, come vediamo nel seguente diagramma:
Nella classe C la distorsione è molto elevata, se consideriamo che buona parte del segnale viene tagliato, tuttavia il rendimento è abbastanza elevato e si avvicina al 100 %. La classe C si usa nei trasmettitori.
Si dice sistema binario un sistema di numerazione che si basa su due soli simboli o cifre, che sono lo 0 e 1. Dal punto di vista circuitale lo 0 può essere realizzato portando il punto considerato ad un livello di tensione basso come nel seguente schema:
mentre la cifra 1 può essere realizzata portando il punto considerato ad un livello di tensione alto, come nel seguente schema:
Il sistema binario è un sistema posizionale, in quanto le due cifre assumono un valore diverso, secondo la posizione in cui si trovano, secondo il seguente schema:
|
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
24 |
23 |
22 |
21 |
21 |
|
16 |
8 |
4 |
2 |
1 |
Questo vuol dire che se la cifra 1 si trova nella prima posizione, a partire da destra verso sinistra, vale 1; nella seconda vale 2; nella terza vale 4; nella quarta vale 8; nella quinta vale 16; e così continuando secondo le potenze del 2. Se invece la cifra è 0 vale sempre 0, però non si può omettere perché serve per la posizione delle cifre. Esempio il numero binario 1011 vale 8 + 0 + 2 + 1 = 11.
Sui numeri binari è possibile fare le operazioni algebriche di somma, sottrazione, moltiplicazione e divisione. Riportiamo solo le regola della somma:
0 + 0 = 0
0 + 1 = 1
1 + 0 = 1
1 + 1 = 1 con riporto di 1
SISTEMA DI NUMERAZIONE ESADECIMALE
Un sistema di numerazione si dice esadecimale se si basa su sedici cifre. Le cifre usate sono 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,A,B,C,D,E,F che si trovano in corrispondenza con i numeri binari e decimali, come nella seguente tabella:
|
ESADECIMALE |
BINARIO |
DECIMALE |
|
0 |
0000 |
0 |
|
1 |
0001 |
1 |
|
2 |
0010 |
2 |
|
3 |
0011 |
3 |
|
4 |
0100 |
4 |
|
5 |
0101 |
5 |
|
6 |
0110 |
6 |
|
7 |
0111 |
7 |
|
8 |
1000 |
8 |
|
9 |
1001 |
9 |
|
A |
1010 |
10 |
|
B |
1011 |
11 |
|
C |
1100 |
12 |
|
D |
1101 |
13 |
|
E |
1110 |
14 |
|
F |
1111 |
15 |
Il sistema esadecimale ha il vantaggio di poter raggruppare un numero binario avente diverse cifre in un numero esadecimale con minori cifre. Esempio F racchiude 1111.