Dimensionamento di un oscillatore a sfasamento a BJT

Progettiamo un oscillatore a sfasamento che oscilla alla frequenza

, adoperando

il BJT 2N2222A alimentato con una tensione

. Fissiamo la corrente di collettore

a riposo al valore

, allora, assumendo che la caduta di tensione sulla resistenza

R_E sia pari a un decimo della tensione di alimentazione, è possibile stabilire il valore di tale componente:

Nota dalle caratteristiche la tensione tra collettore ed emettitore in polarizzazione diretta, pari

a

il valore della resistenza di collettore deve essere:

Affinchè il transistore sia in conduzione, la tensione di base deve essere

così, la tensione del partitore formato dalle resistenze R₁ e R₂ dovrà valere:

per cui, assumendo che la corrente di base sia trascurabile rispetto a quella che attraversa
R₁ , il rapporto tra R₁ e R₂ varrà:

Fissato

, dalla relazione

, si trova

; siccome

alla corrente di collettore stabilita, dalla relazione

segue che

mentre la corrente che attraversa la resistenza R₁ vale

, per cui una

eventuale piccola variazione della corrente di base non influenza significativamente questa
corrente e, di condseguenza, non modifica il valore della tensione V_B.

In corrispondenza del valore fissato della corrente di collettore, il guadagno per il piccolo

segnale è

, per cui, il rapporto tra la resistenza di collettore e quella della cella RC

può assumere i valori:

Assumiamo

in modo da ottenere una capacità della cella RC di valore maggiore e

quindi meno sensibile alle capacità parassite del transistore, allora la resistenza della cella è:

Siccome alla temperatura

l'equivalente in volt della temperatura è

e

vale

, la resistenza di ingresso del BJT è:

Si osservi che tale valore può ritenersi sufficientemente inferiore al parallelo tra R₁ e R₂ che

vale

. La resistenza R₃ è data da:

I condensatori della cella RC avranno valore

Il condensatore C_E viene scelto in modo che la sua reattanza risulti piccola alla frequenza di

oscillazione; ponendo

, la corrispondente reattanza vale

. In figura è mostrato lo schema completo dell'oscillatore progettato.

La tensione presente sul collettore del BJT è mostrata in figura, la distorsione della forma d'onda per effetto della non linearità del dispositivo determina delle armoniche evidenziate dallo spettro.