é << Tensões limite na entrada ( modo comum) Dependem das tensões de alimentação e das quedas nos transístores Tensão máxima V Imax

Transcrição

1 Tensões lmte na saída Dependem das tensões +V CC e - V EE e das quedas nos transístores Tensão máxma V X +V CC -V CEsatQ13 V y V X -V BEONQ14 V O V Y pos queda em 9 é << Tensão mínma V W -V CC +V CEsatQ CEQ17 -V CC +V CEsatQ17 V Z V W + V EBONQ0 V O V Z pos queda em 10 é << V O máxmo e mínmo Tensões lmte na entrada ( modo comum) Dependem das tensões de almentação e das quedas nos transístores Tensão máxma V max +V CC -V BE8 -V CE1sat +V BE1 Tensão mínma V mn -V EE +V BE1 +V BE3 + V BE7 +V BE5 queda em 1 é << V m. comum máxmo e mínmo ST Electrónca, Mosés Pedade 1

2 Erros de polarzação (grandezas contínuas) Tensão de desvo Tensão V D para que seja V O 0 esulta de erros de smetra nos amplcadores derencas Assmetras: V BE, ex V BE1 +V BE3 V BE +V BE4 c ex 1 no µa741 Correntes de entrada esultam de derentes h FE dos transístores de entrada Pode compensar-se Medda de V OS Ajusta-se V 1 até cancelar V O ST Electrónca, Mosés Pedade

3 Erros de polarzação: Tensão de desvo de entrada e correntes de entrada Correntes de entrada: corrente de desvo oset ou de polarzação BP e BN Tensão de desvo V OS + BP BN B ; OS BP BN Correntes de entrada BP e BN Erros de polarzação num crcuto amplcador Consdere-se v v J 0 Use-se o prncípo da sobreposção lnear BP B Amplcador sem erros de polarzação Amplcador real vo VOS 1 + 1º só V + OS 1 º só 4º somam-se B B 3 1 B + os resultados + 1 3º só OS / OS OS V 3 ST Electrónca, Mosés Pedade 3 V OS B OS / BN V 1 J V O

4 Erros de B podem reduzr-se: Cancelando erro de B 3 1 // eduzr-se com 3 e << Nº de ampl. Nº de ampl. v B OS B BP OS B O OS Pode cancelar-se por 1 V projecto dos s Amplcador real V 3 V OS B OS / V O σ 0 +σ V OS σ 0 +σ OS V J 1 BN Cálculo do erro total V Ototal V ovos + V oos + V ob Medções no Laboratóro V V J 0 >> 1 e e 3 << V OS Erro de V OS e de OS são estatst. ndepend. >> 1 e << e 3 >> erro de V OS e BP >> 1 e >> e 3 << erro de V OS e BN ST Electrónca, Mosés Pedade 4

5 mpedânca de entrada Entrada: Dene-se V c derencal e V d comum Medda de Zc Desdobra-se em d e c p + n c ; d p n Medda de Zd << Zd c Vc Vd d d ( p + n ) p d 1 4 c ST Electrónca, Mosés Pedade 5

6 mpedânca de saída Saída em tensão: Força-se corrente e mede-se v O Saída em corrente: Força-se tensão e mede-se O Valores típcos: 50 ohm para amp.op normal 0,01 ohm para ampl. 50 W o Vo / o o Vo / o ST Electrónca, Mosés Pedade 6

7 esposta em requênca Snas racos (resposta a um snal snusodal) Ganho A (módulo) depende da requênca : A 0 0 Para ser estável az-se através de C C p1 de modo a ser p1 p /A 0 A 1 p A() A 0 A 0 GB -6 db/ot. p1 p p1 /10 p /10-90º -1 db/ot. A 0 GB p1 < < p Fase depende da requênca -180º A( ) A( )e jϕ( ) A( ) 1 + j A0 1 + j p1 p ST Electrónca, Mosés Pedade 7

8 esposta em requênca Snas ortes devdo à saturação de C46 o unconamento pode não ser lnear Pode haver lmte da rapdez de subda da tensão de saída Taxa de nlexão S Depende de: valor máxmo dsponível de 46 corrente de repouso do par derencal valor do cond. compensação CC, dmensonado para ter p1 (snas racos) Sem saturar C 46 v v S O O C 46m () t () t C 46m 1 C v t O C C 46 max sen ± ST Electrónca, Mosés Pedade 8 ( ωt) C 46lm m cos C ω C C 46 ± dt ( ωt) C 46lm C C ω Não há dstorção S Vom ω v t S O max

9 uído nos amplcadores esulta da carga eléctrca ser descontínua (granular) Sempre que as cargas se movem há ruído gerado O ruído é proporconal à largura de banda em que se observa uído do amp. resulta do ruído de todos os componentes T temperatura em K; q 1, C; K 1, J/K cte. Boltzman e nr nr 4kT. 4kT uído gerado numa resstênca Fontes aleatóras de v com valor ecaz e nr, ou de corrente nr Depende de 1 MHz, T 300 K 1 MΩ D 1 ma e nr 19 uv nr 19 pa nj 18 na uído gerado numa junção (shot nose) Fonte de corrente aleatóra com valor ecaz nj proporconal à corrente na junção nj q D uído gerado em maus contactos e materas heterogéneos (lcker nose) Fonte de corrente aleatóra com valor ecaz n é nversam. proporconal a uma potênca de, através da constante k ; n pode ser 1 a, típcam. 1 ruído 1/ ST Electrónca, Mosés Pedade 9 n k 1 n

10 uído de um amplcador Todas as ontes de ruído contrbuem para ruído reerdo à entrada. Com o modelo calculam-se as contrbuções de e n e de n no amplcador acrescentado com as ontes de ruído dos componentes externos. Somam-se as potêncas de todos os ruídos com a largura de banda pretendda, na saída, calculando V Orudo. V Orudo V orudo mpedânca óptma da onte para maxmzar S/ é: sopt e n / n ST Electrónca, Mosés Pedade 10

11 uído do 741 e do TL081 uído e n TL081 18,7 nvhz - 1/ µa nvhz -1/ TL081 n 0,01 pahz -1/ 60 pahz -1/ sopt e n / n 1,8 MΩ 310 Ω 741 elação snal/ruído S / V oemáx sn al V oeruído ST Electrónca, Mosés Pedade 11

12 Máxma tensão de saída de um amplcador Depende das tensões de almentação e da lneardade do andar de potênca Andar de potênca gera dstorção do snal de saída v ( t ) V m sen( ωt ) + Dstorção harmónca vo( t ) A0 A sen( ωt ) 1 Snal snusodal na entrada Saída dexa de ser snusodal, é peródca com o mesmo período. O snal de saída tem componentes harmóncas D (%) A A 1,..., D TOTAL (%) A1 A ST Electrónca, Mosés Pedade 1