aula 5 - transistores de efeito de campo resposta em frequencia
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Aula 5 - Transistores de efeito de campo –
Resposta em frequência
Professor: Carlos Alberto De Francisco
Universidade Federal de São Carlos
1
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
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Frequência de corte inferior: Causada pelos capacitores externos
CG=>capacitor de acoplamento de entrada;
CC=>capacitor de acoplamento de saída;
CS=>capacitor de desacoplamento de fonte.
Em geral, existirão três
zeros, um deles será o
dominante.
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
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Frequência de corte inferior: Causada pelos capacitores externos
Capacitor de acoplamento de entrada:
Frequência de corte: Resistência de entrada:
Em geral RG é muito grande => fLG é muito baixa.
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
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Frequência de corte inferior:
Capacitor de acoplamento de saída:
Frequência de corte: Resistência de saída:
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
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Frequência de corte inferior:
Capacitor de desacoplamento de fonte:
Frequência de corte: Resistência equivalente de fonte:
Comumente esta é a frequência de corte dominante.
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
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Exemplo: Calcule a frequência de corte inferior e esboce o diagrama de Bode.
Transcondutância:
Capacitor de entrada:
Capacitor de saída:
Capacitor de desacoplamento:
<= Dominante
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
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Exemplo: Calcule a frequência de corte inferior e esboce o diagrama de Bode.
Ganho em médias frequências:
Diagrama de Bode =>
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Frequência de corte superior: Causada por capacitores “parasitas”
Modelo de pequenos sinais
Cgd=>capacitância entre porta e dreno;
Cds=>capacitância entre dreno e fonte;
Cgs=>capacitor entre porta e fonte.
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Frequência de corte superior: Capacitância refletida na entrada
Frequência de corte: Resistência equivalente:
Capacitância total na entrada: Capacitância Miller:
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Frequência de corte superior: capacitância refletida na saída
Frequência de corte: Resistência equivalente:
Capacitância total na saída: Capacitância Miller:
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Exemplo: Determine as frequências de corte superiores
Resistência na entrada:
Do exemplo anterior:
Capacitância de entrada: Frequência de corte na entrada:
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Exemplo: Determine as frequências de corte superiores
Resistência na saída:
Capacitância de saída:
Frequência de corte na saída:
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Efeitos de frequência em circuitos multiestágios
Ganho total em banda média:
Considerando que:
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Efeitos de frequência em circuitos multiestágios
No corte:
De maneira análoga:
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Efeitos de frequência em circuitos multiestágios
As frequências de corte são
alteradas pelo fator mostrado na
tabela em função do número de
estágios ligados em série:
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Teste de onda quadrada
A onda quadrada é composta por como uma somatória de ondas senoidais
segundo a série de Fourier:
A resposta em frequência de um
amplificador irá alterar a
distribuição das harmônicas
mudando (deformando) a forma
temporal da onda quadrada.
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Efeito causado pela
deficiência de altas
frequências (frequência
de corte superior).
Efeito causado pela
deficiência de baixas
frequências (frequência
de corte inferior).
Teste de onda quadrada
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Teste de onda quadrada
As frequências de corte superior e inferior podem ser estimadas a partir de
medidas realizadas num sinal de onda quadrada deformado:
Frequência de corte superior:
tr é o tempo de subida, medido entre
10% e 90% da amplitude do sinal
Deve-se utilizar um sinal retangular cuja
frequência fundamental seja
suficientemente alta para que pelo menos
sua nona harmônica seja atenuada.
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Teste de onda quadrada
As frequências de corte superior e inferior podem ser estimadas a partir de
medidas realizadas num sinal de onda quadrada deformado:
Frequência de corte inferior:
fs é a frequência da fundamental e P é a
inclinação da parte superior da forma de
onda, medida segundo:
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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência
Teste de onda quadrada
Exemplo: A aplicação de uma forma de onda de 1 mV, 5 kHz em um
amplificador produz a forma de onda na saída conforme mostra a figura
abaixo. Calcule a resposta em frequência do amplificador.
Frequência de corte superior:
Frequência de corte inferior: