Eletrônica II - Laboratório de Engenharia Elétricagermano/EletronicaII_2015-1/Aula 24.pdf21...
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Eletrônica II
Germano Maioli Penello
http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/Eletronica II _ 2015-1.html
Aula 24
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Pauta (T3 e T4)
BRUNO SILVEIRA KRAUSE 200710532211
CAIO ROSCELLY BARROS FAGUNDES 201020412311
CAROLINA LAUREANO DA SILVA 201110312411
DANILO PEREIRA CALDERONI 200920378611
FELIPE ALMEIDA DA GRACA 200420392911
GABRIELLE CRISTINA DE SOUZA SILVA 201110256211
GUTEMBERG CARNEIRO NUNES 201410074911
HARLAN FERREIRA DE ALMEIDA 201120421111
HERNAN DE ALMEIDA PONTIGO 201210380211
LEONARDO RICARDO BERNARDES DA CONCEIçãO 200910229111
LUCAS MUNIZ TAUIL 201210073911
NAYARA VILLELA DE OLIVEIRA 201110062111
TAMYRES MAURO BOTELHO 200820512211
ANA CAROLINA FRANCO ALVES 200910169711
BRUNO STRZODA AMBROSIO 201110060611
FERNANDO DE OLIVEIRA LIMA 201210070411
GISELE SILVA DE CARVALHO 200920386311
HAZIEL GOMES DA FONSECA 200910105311
HENRIQUE DE SOUZA SANTANA 201420535011
HUGO CARDOZO DA SILVA 201110313311
IURI COSTA MACHADO DOS SANTOS 201120586611
JESSICA BARBOSA DE SOUZA 201210068011
LEONARDO MOIZINHO PINHEIRO 200920545211
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Pauta (T5 e T6)
ALINE DAMM DA SILVA FALCAO 201110358411
BERNARDO CARVALHO SILVA SANTOS 201120428811
FABRICIO BICHARA MOREIRA 201120586511
HELDER NERY FERREIRA 200620350811
ISABELE SIQUEIRA LIMA 201210072011
JOAO CARLOS GONCALVES MARTINHO 201110065111
JéSSICA RIBEIRO VENTURA 201220446811
LUCAS VENTURA ROMANO 200920382111
MATEUS LOPES FIGUEIREDO 201220690611
MONIQUE SOARES DE MORAES 201010069511
NATHALIA CRISTINA AZEVEDO VALADAO DE JESUS 201020411911
PAULO CESAR DOS SANTOS 201210073011
RENATO DOS SANTOS FREITAS JUNIOR 200910137111
VICTOR ARAUJO MARCONI 200810350011
VICTOR HUGO GUIMARAES COSTA 201210379611
VINICIUS PEIXOTO MEDINA 201220446411
ARTHUR REIS DE CARVALHO 201210071011
BRUNO ALVES GUIMARAES 201210077011
CLAREANA RANGEL DE OLIVEIRA 201220450911
DANIEL DE SOUZA PESSOA 201220452011
GUSTAVO OGG FERREIRA MORENO TAVARES 201220447211
ISRAEL BATISTA DOS SANTOS 201220453911
LEONARDO DA SILVA AMARAL 201220446111
LEONARDO GONZAGA DA SILVA 201210076311
LUCIANA DE FREITAS MONTEIRO 200520396211
MARCOS VINICIUS PAIS BORSOI 200820381611
MARISOL BARROS DE ALMEIDA 201020407511
RAFAEL TAVARES LOPES 201210077211
RICARDO ALVES BARRETO 200420419111
WALBER LEMOS DOS SANTOS 201120421711
Entrega dos exercícios
• 5.112
• 5.115
• 5.130
• 5.144
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T3 e T4 – entrega na quarta-feiraT5 e T6 – entrega na quinta-feira
Resposta em alta frequência
5
Utilizando os modelos apresentados na aula passada, podemos estimar a performance em alta frequência de circuitos com BJT e MOSFET.
Desejamos determinar a frequência (fH) em que o ganho cai 3dB abaixo do valor obtido para as frequências intermediárias.
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Resposta em alta frequênciaMOSFET
BJT
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
Ganho em frequências intermediárias
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
Desejamos encontrar fH! Para isso, podemos considerar igd muito pequeno(Ainda estamos próximos da banda intermediária)
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
A corrente igd aparece devido à presença de Cgd. Desta maneira, podemos substituir Cgd por uma capacitância equivalente entre a porta e o terra caso esta Ceq tenha uma corrente exatamente igual a igd.
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
Cgd faz com que apareça uma Ceq elevada na entrada do amplificador!
Efeito conhecido como efeito Miller! (1+gmRL||RD||ro) é conhecido como multiplicador Miller
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
O circuito a ser desenhado é simplificado e sua análise é mais simples.
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
Passa alta ou passa baixa?
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
Passa baixa!Qual a frequência de corte?
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
Novamente caimos em um circuito RC simples e a frequência de corte está associada aos resistores e capacitores deste circuito!
Toda essa conta não é necessária para apenas a determinação da frequência de corte. Podemos novamente analisar quais as resistências e capacitâncias acopladas no trecho do circuito.
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
Qual a frequência de corte do trecho do circuito da entrada?Simplificar o circuito para um circuito RC simples!
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
Qual a frequência de corte deste circuito?
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
Qual a frequência de corte deste circuito?
Exatamente o mesmo resultado obtido anteriormente!
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Resposta em alta frequênciaFonte comum
Recapitulando
A capacitância Cgd é pequena, mas sua influência em altas frequências é grande por causa do fator multiplicativo (1+gmR`L) – efeito Miller:
Cin (C´ em nossas contas) é alta baixa fH
Para aumentar a frequência de operação devemos reduzir o efeito Miller (lembrem-se da configuração cascode);
Fizemos uma aproximação de que igd é desprezível! Essa análise é simplificada e serve para mostrar a importância do efeito Miller na análise em altas frequências.
Exemplo
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Teorema Miller
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Usamos o teorema Miller na última aula quando substituímos o capacitor Cgd pela Ceq.
Veremos agora o teorema em mais detalhes
Teorema Miller
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Analisaremos apenas a parte de interesse num circuito.Neste trecho, sabemos relacionar a tensão V2 com V1
Desejamos substituir a impedância Z por duas impedâncias ligadas ao terra que não alterem o circuito acoplado à impedância Z
Teorema Miller
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Teorema Miller
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Teorema Miller
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Teorema Miller
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O teorema mostra que a impedância Z pode ser substituída por duas impedâncias: Z1 conectada entre o ponto 1 e o terra e Z2 entre o ponto 2 e o terra, onde
Este resultado é obtido analisando a corrente que passa por Z. Note que para a entrada e a saída, não houve modificação da corrente.
Teorema Miller
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Uma outra forma de visualizar o teorema de Miller pode ser feita com os seguintes passos:
Teorema Miller
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Uma outra forma de visualizar o teorema de Miller pode ser feita com os seguintes passos:
Teorema Miller
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Uma outra forma de visualizar o teorema de Miller pode ser feita com os seguintes passos:
Teorema Miller
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Uma outra forma de visualizar o teorema de Miller pode ser feita com os seguintes passos:
Teorema Miller
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O teorema mostra que a impedância Z pode ser substituída por duas impedâncias: Z1 conectada entre o ponto 1 e o terra e Z2 entre o ponto 2 e o terra, onde
Dúvida: por que na aula passada não calculamos Z2?
Resposta em alta frequência
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Qual é esta configuração?
Resposta em alta frequência
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Emissor comum
Como simplificar este circuito para um circuito mais simples?
Resposta em alta frequência
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Emissor comum
Como simplificar este circuito para um circuito mais simples?
Resposta em alta frequência
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Emissor comum
Como simplificar este circuito para um circuito mais simples?
Resposta em alta frequênciaEmissor comum
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Resposta em alta frequênciaEmissor comum
Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller
Qual a relação entre V1 (VB´) e V2 (VC) deste circuito?
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Resposta em alta frequênciaEmissor comum
Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller
Qual a relação entre V1 (VB´) e V2 (VC) deste circuito?
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Resposta em alta frequênciaEmissor comum
Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller
Qual a relação entre V1 (VB´) e V2 (VC) deste circuito?
41
Resposta em alta frequênciaEmissor comum
Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller
Qual a relação entre V1 (VB´) e V2 (VC) deste circuito?
Precisamos calcular o outro capacitor que se apresenta na saída?
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Resposta em alta frequênciaEmissor comum
Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller
Qual a relação entre V1 (VB´) e V2 (VC) deste circuito?
Precisamos calcular o outro capacitor que se apresenta na saída? Desprezaremos o efeito desta corrente frente a gmVp
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Resposta em alta frequênciaEmissor comum
Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller
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Resposta em alta frequênciaEmissor comum
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Resultado similar ao obtido na configuração fonte comum. Qual é a constante de tempo e a frequência de corte deste circuito?
Resposta em alta frequênciaEmissor comum
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Passa alta ou passa baixa?
Resposta em alta frequênciaEmissor comum
47
Passa baixa
Exercício
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