TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES 1 CAP. 2 RESPOSTA EM FREQÜÊNCIA.
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TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES1
CAP. 2
RESPOSTA EM FREQÜÊNCIA
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES2
MODELOS PARA ALTA FREQÜÊNCIA DE TRANSISTORES
Transistor Bipolar
gmvro
r v
+
-
rx
C
C
C
E
B
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES3
Freqüência de corte intrínseca
gmvro
r v
+
-
rx
C
C C
E
B
E
ib
ic
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES4
Transistor MOS
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES5
Transistor MOS – Circuito equivalente simplificado
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES6
Freqüência de corte intrínseca
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES7
2.1 PÓLOS, ZEROS E CURVAS DE BODE
Função de transferência
01
1
01
1)(bsbsb
asasasT
nn
nn
mm
mm
Coeficientes a, b são reaism nRaízes do denominador têm a parte real negativa (circuito estável)
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES8
Pólos e zeros
n
mm PsPsPs
ZsZsZsasT
21
21)(
Zi são os zeros de T(s)
Pi são os pólos de T(s)
Pólos e zeros reais as funções de transferência podem ser escritas como produto de funções de primeira ordem
0
01)(
s
asasT 0 é a localização do pólo
0 é a freqüência do pólo
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES9
Passa-baixas
0
0)(
s
asT
Ganho CC
Freqüência de –3dB
0
0
a
0
Passa-altas
0
1)(
s
sasT
Zero no infinito
Zero na origem
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES10
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES11
Exemplo 7.1 (Sedra)
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES12
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES13
Exemplo 7.2 (Sedra)
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES14
7.2 Função de Transferência do Amplificador
(log scale)
AM
L
H
F (j)HLF (j)
Mid-band Region
dBA
LHBW
HM
HLH
APGB
seBW
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES15
Função ganho A(s)
)()()( sFsFAsA HLM
FL (s) e FH (s) consideram a variação do ganho com a freqüência para as baixas e altas freqüências respectivamente.
)()(
)()(
sFAsA
sFAsA
HMH
LML
Ganho em baixas freqüências
Ganho em altas freqüências
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES16
Resposta em baixas freqüências
nulosounegativospositivos
positivos
sss
ssssF
Zi
Pi
PnPP
ZnZZL
L
L
,
)(21
21
Pólo dominante
1
1
)(
PL
PL s
ssF
Se não houver pólo dominante
22
21
22
21 ZZPPL
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES17
Exemplo 7.3 (Sedra))25)(100(
)10()(
ss
sssFL
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES18
Resposta em altas freqüências
initosounegativospositivos
positivos
sss
ssssF
Zi
Pi
PnPP
ZnZZH
L
L
inf,
111
111)(
11
21
Pólo dominante
1
1/1
1)(
PH
PH s
sF
Se não houver pólo dominante
22
21
22
21 /2/2/1/1
1
ZZPP
H
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES19
Exemplo 7.4 (Sedra)
)/s)(/s(
/s)s(FL 44
5
1041101
101
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES20
Método das constantes de tempo em circuito aberto para determinar H
H
H
H
H
nn
nn
H sbsbsb
sasasasF
2
21
221
1
1)(
HPnPP
b111
211
Mostra-se que:
Hn
iioi RCb
11
Ci são as capacitâncias do circuito equivalente e
Rio são as resistências vistas por cada capacitância com todas as outras em circuito aberto
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES21
Pólo dominante
11
1
P
b
Hn
iioi
H
RC1
1e
O método apresenta bons resultados mesmo se não há um pólo dominante. Porém todos os pólos devem ser reais
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES22
Método das constantes de tempo em curto circuito para determinar L
11
11)(
LL
LL
nn
nn
L ses
sdssF
LPnPPe 211
Mostra-se que:
Ln
i isi RCe
11
1
Ci são as capacitâncias do circuito equivalente e
Ris são as resistências vistas por cada capacitância com todas as outras em curto circuito
Pólo dominante
11 Pe
Hn
i isiH RC1
1então
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES23
2.3 Resposta em Baixas Freqüências dos Amplificadores Fonte Comum e Emissor Comum
Amplificador fonte comum
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES24
Circuito equivalente de pequenos sinais
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TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES26
Amplificador emissor comum
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES27
Circuito equivalente de pequenos sinais
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES28
2.4 Resposta em Altas Freqüências dos Amplificadores Fonte Comum e Emissor Comum
Amplificador fonte comum Modelo de pequenos sinais
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES29
Teorema de Miller
1 2
+ +
- -
V1 V2=K V1
Y I2I1
- -
Y1 Y2
+
V1V2=K V1
+
I1 I2
KYY
IVY
11
111
KYY
IVY
112
222
KYVVVYI 11211
Nó 1
KYVVVYI 112122
Nó 2
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES30
(1+gmR´L)
Aplicação do Teorema de Miller sobre Cgd
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES31
Circuito para determinação direta da função de transferência
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES32
Amplificador emissor comum Modelo de pequenos sinais
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES33
2.5 Resposta em Freqüência dos Amplificadores Base Comum, Porta Comum e Cascode
Amplificador base comum
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES34
Modelo de pequenos sinais
Redesenhando
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES35
Configuração Cascode
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES36
Modelo de pequenos sinais
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES37
2.6 Resposta Freqüência do Seguidor de Emissor e do Seguidor de Fonte
Seguidor de emissor Modelo de pequenos sinais
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES38
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES39
2.7 Cascata Coletor Comum Emissor Comum
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES40
Modelo de pequenos sinais
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES41
7.8 Resposta Freqüência do Amplificador Diferencial
Ganho diferencial Meio circuito diferencial
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES42
Modelo de pequenos sinaisEfeito de RE
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES43
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES44
Variação da CMRR com a freqüência
TE 054 CIRCUITOS ELETRÔNICOS LINEARES45