Effetto della Resistenza di Sorgente (Rs) e di Carico (RL) sul Guadagno di Tensione dell'Amplificatore

Il Guadagno di Tensione Non È Solo un Parametro Interno dell'Amplificatore

Il guadagno di tensione complessivo da sorgente a carico (A_v = V_out / V_source) dipende criticamente da Rs (resistenza di sorgente) e RL (resistenza di carico) a causa della divisione di tensione in ingresso e uscita.

Equazione di Guadagno Completa

A_v,overall = [R_in / (R_s + R_in)] × A_v,open-loop × [R_L / (R_out + R_L)]

• Partitore ingresso: R_in / (R_s + R_in) — frazione di tensione di sorgente che raggiunge l'ingresso dell'amplificatore.
• Guadagno intrinseco: A_v,open-loop (o A_v,loaded se R_out considerato separatamente).
• Partitore uscita: R_L / (R_out + R_L) — frazione di tensione interna di uscita che appare sul carico.

Impatto di Rs (Resistenza di Sorgente)

• Rs inferiore → meno perdita di tensione in ingresso → guadagno complessivo maggiore.
• Rs superiore → più segnale caduto su Rs → guadagno complessivo minore.
• Sorgente di tensione ideale: Rs = 0. Sorgenti reali: generatore di funzione (50Ω), microfono (100Ω–10kΩ), sensore (kΩ–MΩ).

Impatto di RL (Resistenza di Carico)

• RL superiore → meno divisione di tensione in uscita → guadagno complessivo maggiore (si avvicina al guadagno a circuito aperto).
• RL inferiore → carico più pesante → guadagno complessivo minore.
• Se RL << R_out, il guadagno collassa. Se RL >> R_out, guadagno ≈ intrinseco.

Implicazioni di Progettazione

Esempio: Amplificatore Common-Emitter BJT

• R_s = 1 kΩ, R_in = 10 kΩ → Fattore ingresso = 10/11 = 0,91 (−0,8 dB)
• R_out = 5 kΩ, R_L = 10 kΩ → Fattore uscita = 10/15 = 0,67 (−3,5 dB)
• Guadagno intrinseco A_v = −100 → Guadagno complessivo A_v ≈ −61 (vs −100 ideale)

Analizza sempre l'intera catena del segnale — Rs e RL fanno parte del sistema amplificatore.