\documentclass[12pt,fleqn]{article}
   \usepackage{epsfig}
   \pagestyle{plain}
   \usepackage[italian]{babel}
\textwidth=15cm
\textheight=25cm
\oddsidemargin=-0.2in
\evensidemargin=-0.2in
\topmargin=-1.6cm
\bibliographystyle{unsrt}
\begin{document}
%
% Look in the 'Windows' menu for the pictures window
% It's like the Scrapbook -- cut and paste pictures
%

\title{\bf Laboratorio di Fisica VI}
\author{\small }
\author{}
\date{}
 
\maketitle


\section{Emitter follower}

\[
Relazione  \;gruppo \cdots
\]

\subsection{Introduzione} 







	Il circuito che oggi sar\`a provato, l'emitter follower, utilizza il transistor in zona attiva. 
Nell'esercitazione si dovr\`a progettare il circuito scegliendo i valori dei componenti in modo da 
fissare \emph{guadagno dell'amplificatore, banda passante, impedenze di ingresso e di uscita}  come 
richiesto.

La conoscenza di queste quantit\`a permette di usare correttamente l'amplificatore in progetti piu' complessi, dove esso costituisce uno degli elementi in un montaggio ''a cascata'', in cui il segnale 
da amplificare \`e fornito da un generatore a monte e dove lo stadio finale alimenta un carico a valle.

Le caratteristiche dell'emitter follower (inseguitore di emettitore) ne consigliano l'utilizzo per risolvere il problema del pilotaggio di un carico $R_{LOAD}$ con una sorgente di impedenza d'uscita $R_{out} > R_{LOAD}$ (figura~\ref{esp_em_foll_fig_1}). 

\begin{figure}[h]
  \begin{center}\mbox{\epsfig{file=esp_em_foll_fig_1.eps,width=11.0 cm,
height=5 cm}}\end{center}
\caption{}
\protect\label{esp_em_foll_fig_1}
\end{figure}
 



Osservando lo schema del circuito (figura~\ref{esp_em_foll_fig_2})  si pu\`o notare che l'uscita 
(emettitore) segue l'ingresso (la base), differendo da questo solo per il piccolo valore di tensione della 
giunzione base-emettitore polarizzata direttamente :
\[
V_E = V_B - 0.6\;V
\]

\begin{figure}[h]
  \begin{center}\mbox{\epsfig{file=esp_em_foll_fig_2.eps,width=10.0 cm,
height=7 cm}}\end{center}
\caption{}
\protect\label{esp_em_foll_fig_2}
\end{figure}

Il ruolo dei due condensatori  $C_{in}$   e $C_{out}$ \`e quello di disaccoppiare il circuito in continua. $C_{in}$  viene scelto in modo che il segnale in ingresso $V_{in}$ venga a sommarsi alla tensione continua fissata dal partitore posto subito prima della base del transistor. $C_{out}$  
viene scelto in modo da eliminare in uscita la componente continua di polarizzazione dell'emettitore.  
\vspace{0.6 cm}

\subsection{Problema}

Si progetti un emitter follower che sia in grado di alimentare un carico pari a $R_{LOAD} = 4.7\;K$ 
con una sorgente avente una resistenza d'uscita:  $R_{out} = 5\;K$ come mostrato in figura~\ref{esp_em_foll_fig_1}.  

\subsubsection{Progetto del circuito}

\begin{description}

\item[(a)] Scelta del punto di lavoro:

Si fissi la tensione di alimentazione al valore $V_{CC} = 10\;V$.

Si scelga il valore di $R_E$ in modo da avere, in condizioni di riposo (assenza di segnale in ingresso), una corrente di collettore $I_C=1\;mA$. $R_E$ dovr\`a inoltre esser tale da evitare 
il pi\`u possibile gli effetti di ''clipping''.

Durante il funzionamento l'uscita, al variare di $V_{in}$, varier\`a al pi\`u tra $V_{CC}$  e 
0 come gi\`a osservato nella prima esperienza sui transistor. \`E quindi chiaro che il range entro 
cui la componente AC pu\`o variare \`e [$-V_{EQ} \div V_{CC}-V_{EQ}$], dove $V_{EQ}$ \`e  il valore quiescente della tensione di emettitore.
La condizione pi\`u simmetrica di lavoro \`e quindi :
\[                          
 V_{EQ}  = V_{CC}/2
\]


\begin{figure}[h]
  \begin{center}\mbox{\epsfig{file=esp_em_foll_fig_3.eps,width=8.0 cm,
height=6 cm}}\end{center}
\caption{}
\protect\label{esp_em_foll_fig_3}
\end{figure}

Si riporti il valore scelto:
\[
R_E= \cdots
\]

\item[(b)] Polarizzazione della base.
Scegliere il valore di $R_1$ ed $R_2$ in modo da polarizzare la base al valore desiderato, tenendo sempre 
presente che $V_{BE} \cong 0.6\;V$.

\begin{figure}[h]
  \begin{center}\mbox{\epsfig{file=esp_em_foll_fig_4.eps,width=10.0 cm,
height=5 cm}}\end{center}
\caption{}
\protect\label{esp_em_foll_fig_4}
\end{figure}
		 

Affinch\`e $V_{part}$ non sia influenzato dal circuito che deve alimentare occorrer\`a scegliere 
$R_1$ ed $R_2$ in modo che la corrente che entra in base sia molto minore 
di quella che scorre nel partitore

\[
R_1= \cdots
\]
\[
R_2=\cdots
\]

Calcolare l'impedenza d'ingresso complessiva in DC del circuito avendo fissato il valore 
delle resistenze $R_1$ ed $R_2$:

\[
R_{in}= \cdots
\]


\item[(c)] Scegliere il valore di $C_{in}$ in modo da formare un filtro \emph{passa alto} 
con una frequenza di taglio intorno a $1000\;Hz$:

\begin{figure}[h]
  \begin{center}\mbox{\epsfig{file=esp_em_foll_fig_5.eps,width=6.0 cm,
height=4 cm}}\end{center}
\caption{}
\protect\label{esp_em_foll_fig_5}
\end{figure}
						 

tenendo presente che la resistenza d'ingresso da considerare  \`e quella vista dal segnale in AC:

\[
R_{in}^{AC} 
\]

\[
C_{in}= \cdots
\]

\end{description}

\subsubsection{Misure sul circuito}

\begin{description}

\item[(a)] Banda passante

Si fissi il valore di $C_{out}=0.1 \mu F$ e si invii in ingresso un segnale sinusoidale.

Si riporti in un grafico l'andamento del guadagno in funzione della frequenza.

Si ricavi dal grafico il valore della frequenza di taglio inferiore e lo si confronti con il valore 
calcolato:

\renewcommand{\arraystretch}{2.5}
   
\begin{table}[h!]
	\begin{center}
		\begin{tabular}{| c | c |}
\hline
Valore calcolato di $f_{min}$ ed errore (kHz) &  Valore misurato di $f_{min}$ ed errore (kHz) \\
\hline
     &     \\
\hline			
		\end{tabular}
	\end{center}

\end{table}

\item[(b)] Guadagno.

Si misuri il valore del guadagno a centro banda:

\[
A_0 = \cdots
\]


Anche se il guadagno in tensione \`e praticamente unitario, l'emitter follower introduce un 
guadagno in corrente o, se si preferisce, un guadagno in potenza.
		
\item[(c)] Impedenze d'ingresso e d'uscita.

L'impedenza d'uscita del circuito, se si trascura la resistenza $R_E$ (in parallelo all'impedenza d'uscita), 
\`e data da:
\[
R_{out} =	(h_{ie}+R_s)/(h_{fe}+1)
\]

Si vede che l'impedenza del generatore ''vista'' attraverso l'uscita dell'emitter follower 
appare molto pi\`u piccola.

Poich\`e, come si \`e visto, l'impedenza d'ingresso \`e invece molto grande, si pu\`o dire che 
il circuito funziona da ''adattatore d'impedenza''.

Si misuri l' impedenza d'uscita. 

\[
R_{out} = \cdots
\]


\end{description}


\end{document}









