Efecto de la Resistencia de Fuente (Rs) y de Carga (RL) en la Ganancia de Voltaje del Amplificador

La ganancia de voltaje no es solo un parámetro interno del amplificador

La ganancia de voltaje total desde la fuente hasta la carga (A_v = V_out / V_source) depende críticamente de Rs (resistencia de fuente) y RL (resistencia de carga) debido a la división de voltaje en entrada y salida.

Ecuación de ganancia completa

A_v,total = [R_in / (R_s + R_in)] × A_v,abierto × [R_L / (R_out + R_L)]

• Divisor de entrada: R_in / (R_s + R_in) — fracción del voltaje de fuente que llega a la entrada del amplificador.
• Ganancia intrínseca: A_v,abierto (o A_v,cargada si R_out se considera por separado).
• Divisor de salida: R_L / (R_out + R_L) — fracción del voltaje de salida interno que aparece a través de la carga.

Impacto de Rs (resistencia de fuente)

• Rs menor → menos pérdida de voltaje de entrada → mayor ganancia total.
• Rs mayor → más señal caída a través de Rs → menor ganancia total.
• Fuente de voltaje ideal: Rs = 0. Fuentes reales: generador de funciones (50 Ω), micrófono (100 Ω–10 kΩ), sensor (kΩ–MΩ).

Impacto de RL (resistencia de carga)

• RL mayor → menos división de voltaje de salida → mayor ganancia total (se acerca a la ganancia en circuito abierto).
• RL menor → mayor carga → menor ganancia total.
• Si RL << R_out, la ganancia colapsa. Si RL >> R_out, la ganancia ≈ intrínseca.

Implicaciones de diseño

Ejemplo: Amplificador de emisor común BJT

• R_s = 1 kΩ, R_in = 10 kΩ → Factor de entrada = 10/11 = 0,91 (−0,8 dB)
• R_out = 5 kΩ, R_L = 10 kΩ → Factor de salida = 10/15 = 0,67 (−3,5 dB)
• A_v intrínseca = −100 → A_v total ≈ −61 (vs −100 ideal)

Siempre analice la cadena de señal completa — Rs y RL son parte del sistema del amplificador.