Aula 2 Amplificadores de Pequenos Sinais Capacitores de Acoplamento e de Desvio

Transcrição

1 Aula 2 Amplificadores de Pequenos Sinais Capacitores de Acoplamento e de Desvio Prof. Dr. Hugo Valadares Siqueira

2 Princípio da Superposição O Princípio da Superposição para circuitos elétricos contendo mais de uma fonte (tensão ou corrente) afirma que a tensão ou a corrente em qualquer ramo do circuito é a soma das respostas causadas por cada uma das fontes em separado.

3 Modelos de Pequenos Sinais - TBJ Por que pequenos sinais? Operação na região linear

4 Modelos de Pequenos Sinais - TBJ Modelo π parâmetros calculados em função de variáveis CC

5 Transcondutância - gm

6 Modelos de Pequenos Sinais - TBJ Modelo T - parâmetros calculados em função de variáveis CC

7 Análise de Pequenos Sinais - TBJ 1. Determinar o ponto de operação Q a partir da análise CC (polarização). Calcular I C ; 2. Calcular os parâmetros de pequenos sinais através das equações: C m T I g V T C m V r I g T e E m V r I g

8 Análise de Pequenos Sinais - TBJ 3. Reescrever o circuito para pequenos sinais: curto-circuitar as fontes de tensão CC e abrir as fontes de corrente CC. Substituir o transistor por seu modelo de pequenos sinais; 4. Analisar o circuito de pequenos sinais para obter as grandezas de interesse, tais como tensões, correntes, ganhos de tensão, entre outras.

9 Análise de Pequenos Sinais Exemplo: Determinar o ganho de tensão CA para o circuito ao lado assumindo β = 100 e a tensão de saída medida no coletor.

10 Modelos de Pequenos Sinais - MOSFET Pequenos Sinais:

11 Modelos de Pequenos Sinais - MOSFET Modelo π: VA tensão de Early

12 Análise de Pequenos Sinais - MOSFET 1. Determinar o ponto de operação Q a partir da análise CC (polarização). Calcular V GS ; 2. Calcular o parâmetro g m de pequenos sinais através da equação: g k ( V V ) m n GS t Forma alternativa: g m 2ID ( V V) GS t

13 Análise de Pequenos Sinais - MOSFET 3. Reescrever o circuito para pequenos sinais: curto-circuitar as fontes de tensão CC e abrir as fontes de corrente CC. Substituir o transistor por seu modelo de pequenos sinais; 4. Analisar o circuito de pequenos sinais para obter as grandezas de interesse, tais como tensões, correntes, ganhos de tensão, entre outras.

14 Capacitor de Acoplamento Acoplar o sinal de entrada ao amplificador sem que este interfira no ponto de polarização do transistor; Eliminar a componente contínua do sinal de saída.

15 Capacitor de Desvio Eliminar o efeito de resistências inseridas para polarização do transistor no funcionamento em CA.

16 Ex: Amplificador de Pequenos Sinais

17 Resistências de Entrada e de Saída Resistência de Entrada: Resistência vista dos terminais de entrada do amplificador. Resistência de Saída: Resistência vista dos terminais de saída do amplificador. Obs: muitas vezes calculadas de forma indireta, pela relação entre correntes e tensões de entrada e saída.

18 Resistências de Entrada e de Saída

19 Resistências de Entrada e de Saída

20 MOSFET - Análise de Pequenos Sinais Exemplo: determine o ganho de tensão CA do circuito amplificador abaixo considerando que o MOSFET possui k n = 0,25 ma/v 2, V t = 1,5 V e V A = 50 V