Qu'est-ce qui contrôle le gain dans un amplificateur BJT et pourquoi ce circuit a-t-il un gain d'unité?

Dans le cas du premier circuit, le rapport entre la tension d'entrée Vin et la tension sur le collecteur et le rapport entre la tension d'entrée Vin et la tension sur l'émetteur sont supposés être d'environ 1.

Dans le cas du deuxième circuit, le rapport entre la tension d'entrée Vs et la tension à la sortie Vout est d'environ 30.

Ma compréhension du circuit (corrigez-moi s'il vous plaît si cela est incorrect):

1. Je sais que les résistances situées dans la région centrale du circuit 2 ont pour objectif de polariser le transistor et de le faire fonctionner à un point Q spécifique.
2. Les condensateurs 10uF ont pour but de filtrer toute composante continue du signal d’entrée et de sortie et d’empêcher toute modification de la polarisation.
3. Le condensateur aux bornes de Re est un condensateur de dérivation, qui est censé empêcher la composante alternative d’affecter le gain par réaction négative.
4. La résistance de l'émetteur a pour but de fournir une rétroaction négative.
5. Le but de la résistance de collecteur (et je ne suis pas sûr à ce sujet) pourrait être de limiter le courant de la source.
6. Le but de la résistance à la sortie (je ne suis pas sûr à 100% de cela non plus) pourrait être de travailler en charge
7. La résistance à côté du signal d'entrée Vs est utilisée pour réduire la tension du signal, afin d'utiliser un petit modèle de signal dans le circuit au lieu de devoir utiliser le modèle de signal large.

En supposant que: une bêta (Ic / Ib) d’environ 250, R1 de 75k et R2 de 33k pour les deux circuits, et une tension d’entrée Vin de 4 volts crête à crête avec une fréquence de 1khz pour le premier circuit,

Qu'est-ce qui contrôle le gain de tension dans les circuits 1 et 2 sur le collecteur, et pourquoi le gain dans le premier circuit est-il égal à 1?

Dans ce circuit:

Le gain entre Vin et Vout2 est d’environ 1, et de 1 environ pour Vout1.

Le fait que les deux gains aient la même amplitude avec le signe opposé peut être déduit du fait qu'en première approximation, les courants d'émetteur et de collecteur sont égaux. Étant donné que les résistances de l'émetteur et du collecteur sont identiques, la variation de tension entre elles due au même courant sera également identique.

En réalité, les courants d'émetteur et de collecteur ne sont pas exactement égaux. Le courant d'émetteur est le courant de collecteur plus le courant de base. Cependant, en raison du gain du transistor, le courant de base est une petite fraction du courant du collecteur. Par exemple, si le gain du transistor est de 100, le courant de l'émetteur par rapport au courant du collecteur est de 101 à 100. Ce nombre peut être approché à 1: 1 pour de nombreuses applications pratiques.

Alors maintenant, la question est de savoir pourquoi la valeur de gain est égale à 1. On peut y répondre en examinant la tension de l'émetteur par rapport à la tension de base. En première approximation, la tension BE est fixée, généralement autour de 700 mV pour les BJT au silicium dans leur plage utile active. Etant donné que le gain représente l'ampleur des modifications , le décalage BE fixe n'a pas d'importance. En ce qui concerne le courant alternatif, la tension de l'émetteur est la même que la tension de base.

Notez que le condensateur d'entrée est la preuve que ce circuit n'est pas conçu pour fonctionner en continu. Ce condensateur bloque spécifiquement le courant continu et ne transmet que les fréquences supérieures à une valeur de décroissance. Fondamentalement, le condensateur forme un filtre passe-haut contre l'impédance de R1, R2 et l'impédance apparente dans la base.