Ciao Gabriele!
Il condensatore C2 implementa il classico circuito di bootstrap. Un po' di storia
: "bootstrap" (letteralmente, tirarsi su da soli per gli stivali) allude alla storia del barone di Münchausen (fonte Wikipedia, non sto inventando
) che per tirarsi fuori dalle sabbie mobili si afferrò per la punta degli stivali e tirando forte ne uscì.
In elettronica, il bootstrap è una tecnica che sfrutta una forma di retroazione positiva per (di solito) far apparire una resistenza in regime dinamico più grande di quanto sia in regime statico (ossia in continua, DC).
Guardando il tuo schema, vediamo di "capirlo" immaginando che non ci sia C2. M1 riceve il segnale d'ingresso sul proprio gate, che è polarizzato da una parte della tensione continua presente sull'uscita riportata all'ingresso tramite R15, che fa anche da partitore per la retroazione globale. E' configurato come un amplificatore a source comune, più è alta la resistenza tra drain e alimentazione, più sarà alta l'amplificazione di quello stadio. Però non puoi fare la resistenza di drain troppo alta, sennò devi ridurre la corrente di drain a valori che rendono lo stadio troppo poco lineare. Quindi l'idea è di rendere la resistenza di drain bassa dal punto di vista DC (solo 720ohm) ma altissima dal punto di vista dinamico.
Supponiamo di esserci riusciti: allora la corrente di drain di M1 è praticamente costante, ciò che cambia è solo la tensione al drain quando applichi un segnale all'ingresso. Su R4 scorre quindi una corrente pressochè costante, e quindi ai suoi capi c'è una caduta costante di tensione, la quale polarizza M3 facendolo lavorare come un "pozzo" di corrente costante. In pratica questo impone che la somma della corrente di drain di M2 più quella erogata al carico dev'essere costante e pari alla corrente di drain di M3. E' un amplificatore single ended, con M2 configurato in inseguitore di source, polarizzato appunto dal pozzo di corrente costante M3.
M2 riceve il segnale di gate dal drain di M1, dove c'è la versione amplificata del segnale d'ingresso. Ora, per capire come possa C2 rendere la resistenza dinamica di drain di M1 infinita (o quasi), supponiamo che all'ingresso ci sia un "picco" di tensione positiva, un gradino, un fronte di salita, come vuo immaginartelo tu: comunque positivo. Al drain di M1 ci sarà un gradino negativo: il segnale in un source/emettitore comune si inverte sempre tra gate/base e drain/collettore. Siccome invece M2 è a inseguitore di source (detto drain comune), la fase del segnale in gate è la stessa di quello in source: per cui al source di M2, ossia all'uscita dell'amplificatore, ci sarà un gradino negativo.
Questo gradino negativo viene riportato da C2 (che è un corto circuito per quanto riguarda il segnale, quindi anche per il gradino che stiamo considerando) alla giunzione tra R2 e R3. Cosa succede? succede che al drain di M1 c'è un gradino negativo, quindi su un terminale di R3. Ma anche sull'altro terminale di R3 c'è un gradino negativo: guarda caso è proprio uguale come ampiezza (perchè M2 ha guadagno unitario!). Quindi abbiamo una
differenza di tensione ai capi di R3 pari a zero, perchè ai suoi capi ci sono due segnali identici. Ciò vuol dire che la corrente in R3, in regime dinamico, è zero, quindi è come se R3 fosse (sempre in regime dinamico!) di resistenza infinita. Questo ovviamente non influenza il punto di lavoro DC, perchè per la DC non ci sono segnali in giro per l'amplificatore e C2 è un circuito aperto.
Puoi vedere un circuito totalmente differente, ma in cui ci sia bootstrap funzionante alla stessa maniera, qui:
http://sound.westhost.com/p03-fig1a.gif
in questo caso il condensatore di bootstrap è quello da 100uF.
Spero di aver scritto in modo sufficientemente chiaro...
nel caso sono qua.
Ciao!
Giaime Ugliano
