Aula 25: Algumas Propriedades da Realimentação Negativa: As quatro topologias básicas. Prof. Seabra PSI/EPUSP

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1 ula 25: lgumas Propriedades da Realimentação Negativa: s quatro topologias básicas 475 1

2 ula Data Matéria Capítulo/página Teste Eletrônica II PSI3322 Programação para a Segunda Prova Semana da Pátria (04/09 a 08/09/2017) 17 11/10 Ganho de modo comum, rejeição de modo comum. Sedra, Cap. 7 Exercício 7.5 p /10 Fontes de corrente MOS, espelhos de corrente MOS. Sedra, Cap. 6, p /09 mpliicadores MOS porta comum e onte comum Sedra, Cap. 4 p /10 Projeto de mpliicador dierencial MOS para experimento 08 de lab 12 15/09 Inversor CMOS: operação de eletrônica do circuito, característica de transerência de tensão /09 27/10 Inversor O CMOS: ampliicador operação dierencial dinâmica, MOS com corrente carga ativa e dissipação de Exercício potência /09 Circuitos lógicos CMOS: Portas 7.3 lógicas NE, E, NOU, OU e circuitos com chave CMOS. (Experimento 07 de lab de eletrônica) 15 27/09 mpliicadores dierenciais com MOS: introdução, par 25 17/11 dierencial, lgumas operação Propriedades em pequenos da Realimentação sinais do Negativa, par dierencial, s quatro topologias básicas da Realimentação. ganho dierencial de tensão. Exercício 7.4 Sedra, Cap. 4 p Sedra, Cap. 74 p Sedra, p Cap. 10 p e p Sedra, Cap. 7 Sedra, p Cap. 8 Teste 07 (9:20h) vulso Teste /10 Circuitos guias de corrente MOS. Exemplo 6.4. Sedra, Cap. 6, p /11 mpliicadores de Múltiplos estágios - Um mp Op CMOS. Exemplo Sedra, Cap /11 mpliicadores de Múltiplos estágios - Um mp Op CMOS. Ex Sedra, Cap. 7, p /11 Resposta em requência de um mp. Op CMOS Sedra, Cap. 7 p /11 lgumas Propriedades da Realimentação Negativa, s quatro topologias básicas da Realimentação. Exercício 8.1 p Sedra, Cap. 8 p Teste (11h10) 05 (11h10) Teste 09 (11h10) Teste 10 (9:20h) (SEMOP) Teste 11 (11h10) Teste 12 (11h10) 16 29/09 ula de exercícios preparatória para a prova P1 vulso Teste /11 O mpliicador com realimentação série-paralelo: situação ideal Sedra, Cap. 8 (11h10) Teste 13 1 a p (11h10) 28 29/11 O ampliicador com. Semana realim. série-paralelo: de Provas situação (30/09 real. a 07/10/2017) Exemplo 8.1. Sedra, Cap. 8, p Data: (sábado) Horário: 7:30h 29 01/12 ula de exercícios preparatória para a prova P2 vulso T.14 (11h10) 2 a. Semana de Provas (04/12 a 08/12/2017) Data: (xx. eira) Horário: 7:30hs Prova Substitutiva (11/12 a 15/12/2017) Data: (xx-eira) Horário: 7:30hs Prova de Recuperação (xx/xx a xx/xx/2017) Data: xx/xx/2016 (xx-eira) Horário: xx:xxh 476 2

3 25ª ula: Topologias Básicas de Realimentação Negativa o inal desta aula você deverá estar apto a: - Explicar o conceito undamental da realimentação - Dierenciar a realimentação positiva da realimentação negativa - Explicar as principais características da realimentação negativa - Identiicar as quatro topologias principais da realimentação negativa em Engenharia elétrica 3

4 O Princípio da Realimentação xi = xs x x o = x i x = β x o xo xi xi = = = x x + x x + βx 1 + β s i i i ganho de malha (+ ou ) quant. de realimentação x = x o s 4 481

5 O Princípio da Realimentação Realimentação: Negativa Fechar a torneira quando a jarra está cheia (saída aumenta, entrada diminui) Positiva Desmoronamento de uma encosta (saída aumenta, entrada aumenta) Realimentação negativa também é chamada de degenerativa Realimentação positiva também é chamada de regenerativa 5 482

6 O Princípio da Realimentação plicações: R. Positiva Não leva sempre à instabilidade, como em osciladores e iltros ativos R. Negativa Já vimos muitas!!! com realimentação! sem realimentação! 6 483

7 O Princípio da Realimentação x i Sistemas (circuitos) unilaterais 1 = x s x 1 + o = x β 1 + β s x β = x 1 + β s xo = x 1 + β s Se β 1, 1/ β!!! 1 x = x x β o s s x o = x i 7 484

8 Realimentação Negativa Propriedades da Realimentação Negativa: 1. Dessensibilidade do ganho: o valor do ganho torna-se menos sensível às variações no valor dos componentes do circuito, assim como variações causadas pela mudança de temperatura. 2. Redução da distorção não-linear: a saída torna-se mais proporcional à entrada (em outras palavras, azer o ganho constante independente do nível do sinal). 3. Redução do eeito do ruído: minimiza-se a contribuição na saída de sinais elétricos indesejáveis gerados pelos componentes do circuito e por intererências externas. 4. Controle das impedâncias de entrada e saída: pode-se ajustar as impedâncias de entrada e de saída pela seleção apropriada da topologia da realimentação. 5. Extensão da aixa de passagem do ampliicador

9 Realimentação Negativa Dessensibilidade do Ganho xo = x 1 + β s Dessensibilidade do ganho não é redução do ganho, é tornar o ganho mais estável! Como 1 = = 1+ β ( 1+ β) 1 = = 1+ β ( 1+ β) 1 = ( 1 + β )

10 Realimentação Negativa 2. Extensão da Faixa de Passagem s ( ) M = 1 + s / ω H xo = x 1 + β s ( s) M M 1+ s/ ωh 1+ s/ ωh M M /( 1+ βm) = = = = M β M 1+ β s/ ωh + βm 1+ s/ ωh( 1+ βm) 1+ s/ ω 1+ s/ ω H H ω = ω ( 1+ β ) ω = ω /( 1+ β ) H H M L L M

11 Realimentação Negativa Redução do Eeito do Ruído S/R = V s /V n V o = V s β + V n β S R = V s V n

12 Realimentação Negativa Redução da Distorção Não-linear ,9 xo = x 1 + β s = = 90, , = = ,

13 s Quatro Topologias da Realimentação Na entrada (injeção): série tensão paralelo corrente Conexões Entrada/Saída: série series paralelo shunt Portanto: série-série = series-series série- paralelo = series-shunt paralelo-série = shunt-series paralelo-paralelo = shunt-shunt Na saída (amostragem): paralelo tensão série corrente

14 s Quatro Topologias da Realimentação Realimentação da Tensão de saída Tensão na entrada Realimentação SÉRIE-PRLELO Realimentação da Corrente de saída Corrente na entrada Realimentação PRLELO-SÉRIE Realimentação da Corrente de saída Tensão na entrada Realimentação da Tensão de saída Corrente na entrada Realimentação SÉRIE-SÉRIE Realimentação PRLELO-PRLELO

15 s Quatro Topologias da Realimentação Qual a topologia? (não está mostrando a polarização) Realimentação da Corrente de saída Corrente na entrada Realimentação PRLELO-SÉRIE

16 s Quatro Topologias da Realimentação Qual a topologia? (não está mostrando a polarização) Realimentação da Corrente de saída Tensão na entrada Realimentação SÉRIE-SÉRIE

17 s Quatro Topologias da Realimentação Qual a topologia? Coniguração Inversora Realimentação da Tensão de saída Corrente na entrada Realimentação PRLELO-PRLELO

18 s Quatro Topologias da Realimentação Qual a topologia? Coniguração Não-inversora Realimentação da Tensão de saída Tensão na entrada Realimentação SÉRIE-PRLELO

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20 Exercício 8.1 x s + x s ( x x ) s x.( x x ) s x o β R x = v = 1 v o R1+ R2 ( = x o )

21 xo = = xs 1 + β 1 + R2 R 2 + R1 R 2 + R1 R 1+ 1 R2 R 2 + R1 R2 = = = 1 R 2 + R1 1 R 1 ( )+1 (R 2 + R1 ) + R 2 (1 + 1 ) + 1 R2 R