Solución:
Has formulado algunas buenas preguntas y te he subido por eso.
Para abordar (1) y (2), permítame evitar el modelo de linealización de pequeña señal y simplemente haga que mire directamente al circuito en sí, tal como está. He vuelto a dibujar un poco el esquema. No tanto porque creo que aclarará las cosas más que su propio esquema. Pero debido a que tal vez dibujarlo de manera ligeramente diferente podría desencadenar un pensamiento diferente:
simular este circuito: esquema creado con CircuitLab
Ahora, puede ver fácilmente que la señal de CA se coloca directamente en la base de $ Q_1 $. Entonces el emisor seguir esa señal, en el comportamiento habitual de emisor-seguidor que conoce tan bien, para proporcionar una copia en fase de baja impedancia de la señal de CA con una ganancia ligeramente inferior a 1, en el emisor. Eso es muy fácil de ver.
Ahora, $ C_ {BOOT} $ transfiere esa señal (asumiendo que, como dices, el valor también es de baja impedancia para las señales de CA de interés) desde el emisor, que es capaz para conducir ese capacitor bastante bien, al divisor de base donde, gracias a la impedancia de Thevenin relativamente alta del par de polarización $ R_1 $ y $ R_2 $, ese nodo ahora también obtiene una copia de la señal de CA. (La impedancia del par de polarización es alta, por lo que el divisor $ C_ {BOOT} $ y $ R_ {TH} $ efectivo en sí mismo no disminuye mucho la señal).
Entonces, la señal de CA proporcionada en la base del BJT se copia, en fase y con solo algunas pequeñas pérdidas en el camino, al lado izquierdo de $ R_3 $. ¡Pero el lado derecho de $ R_3 $ está siendo impulsado por la señal de CA original a través de $ C_1 $! Entonces, ambos lados de $ R_3 $ tienen la misma señal de CA presente en ambos lados.
Pensar. Si un cambio de voltaje que aparece en un lado de una resistencia coincide exactamente con el mismo cambio de voltaje que aparece en el otro lado de esa resistencia, entonces, ¿cuánto cambio de corriente ocurre? Zero, ¿verdad? No tiene ningún efecto.
¡Esta es la magia de este bootstrap!
Ahora, la realidad es que la señal de CA disminuye un poco, así que sí, hay un cambio de corriente real en $ R_3 $. Pero $ R_3 $ hace el trabajo de un granjero de aislar la base de $ Q_1 $, ya que hay mucho, mucho menos cambio actual de lo que de otro modo se esperaría por su valor nominal. (De hecho, proporciona una impedancia casi ‘infinita’ entre la base y el par de polarización en AC, mientras que al mismo tiempo permite que el par de polarización (y la caída de CC en $ R_3 $) proporcione una polarización de CC adecuada para $ Q_1 $.
Son cosas realmente bonitas. me gustaría Nunca considere usar este tipo de amplificador de voltaje sin un bootstrap como este. (Aunque probablemente también incluiría un tramo de ganancia de CA en el emisor). Demasiado bueno para tan poco esfuerzo.
Dado que este circuito de arranque se usa cuando se requiere que un amplificador tenga una impedancia de entrada alta (como señala LvW), a menudo se usa cuando la fuente de voltaje también tiene una impedancia de fuente relativamente alta. Así que “Vin” suele ir acompañado de una resistencia significativa de Thevenin equivalente.
En tal caso, puede tener un “refuerzo de graves” donde la retroalimentación positiva a través del condensador conspira para modificar la respuesta de frecuencia en el extremo de baja frecuencia donde esperaría que caiga el efecto de arranque. Su “modelo de CA” no tiene en cuenta este efecto, ya que elimina el condensador.
simular este circuito: esquema creado con CircuitLab
