Aula 05 Fontes Independentes e Dependentes

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1 Campus I Jã Pessa Disciplina: Análise de Circuits Curs Técnic Integrad em Eletrônica Prfª: Rafaelle Felician 1. Mdels de Circuits Eletrônics Intrduçã Aula 05 Fntes Independentes e Dependentes Uma das funções de prcessament de sinais mais imprtantes da eletrônica e usada em quase tds s circuits eletrônics é a amplificaçã de sinal O blc funcinal que executa esta tarefa é amplificadr de sinal (amplificadres de tensã e amplificadres de ptência) Circuits amplificadres devem ser lineares para que s sinais de saída sejam a réplica ds sinais de entrada, cm amplitude mair, e nã distrçam a sua frma de nda riginal Figura 1 - Símbls de amplificadres Mdels de Circuit para Amplificadres Amplificadres lineares cnstruíds cm transistres pdem ser mdelads para simplificar a análise d circuit O mdel de um amplificadr de tensã cnsiste de uma fnte de tensã cntrlada pr tensã cm fatr de ganh A v, uma impedância interna R i e uma impedância de saída R Figura 2 Mdel de circuit para amplificadr de tensã A análise d circuit cmplet cm mdel d amplificadr deve cnsiderar a fnte de tensã d sinal v s cm a respectiva impedância da fnte R s e a impedância da carga R L (fig.03) 1

2 Figura 3 Mdel de amplificadr de tensã cm fnte de tensã d sinal e carga Regra d Divisr de Tensã na saída d amplificadr, v = + A v O ganh de tensã é dad pr, A v = A v + Regra d Divisr de Tensã na entrada d amplificadr, v = + v Amplificadr de tensã ideal (máxim ganh de ptência e máxim ganh de crrente) R «R L u R = 0 R i» R s u R i = R L, A v = A v (A v é ganh de tensã em circuit abert) Ganh geral d amplificadr v v =. A + + Exempl (Sedra&Smith, pg. 21): Um amplificadr é cmpst de uma cascata de três estágis. O amplificadr é alimentad pr uma fnte de sinal cm resistência interna de 100 kω e tem sua saída cnectada a uma carga de 100 Ω. Calcule ganh ttal de tensã v L /v s. 2

3 O us de fntes dependentes (u cntrladas) de crrente e de tensã é cmum na mdelagem de utrs tips pssíveis de amplificadres Figura 4 Mdel amplificadr de tensã Figura 5 - Mdel amplificadr de crrente Figura 6 - Mdel amplificadr cm transcndutância Figura 7 - Mdel amplificadr cm transrresistência Qualquer ds quatr mdels pde ser utilizad para mdelar um circuit amplificadr A esclha d mdel depende da característica mais relevante que se queira aplicar a circuit (mair impedância de entrada, ganh de crrente, baixa resistência de saída, etc) Outr exempl de mdelagem de circuits, utilizand fntes dependentes u cntrladas, é encntrad na representaçã de um Transistr Biplar de Junçã (TBJ) Figura 8 - Símbl d TBJ 3

4 Figura 9 Mdels de circuits equivalentes a Transistr Biplar de Junçã (TBJ) 2. Fntes Dependentes (Cntrladas) Ns circuits cm duas u mais fntes que nã estã em série u em paralel, devem ser empregads métds cm Análise de Malhas u Análise de Nós Existem fntes reais, chamadas independentes, e fntes utilizadas em mdels elétrics simplificads de circuits, as fntes dependentes u cntrladas Fnte de tensã u crrente independente As características da fnte sã independentes d circuit a qual sã aplicadas (mesm que a fnte esteja islada) Figura 10 Fntes independentes Fntes de tensã u crrente dependente u cntrlada As características da fnte sã determinadas (u cntrladas) pr uma tensã u crrente n circuit em que se encntra Figura 11 - Fntes cntrladas u dependentes 4

5 Figura 12 Ntaçã especial para fntes cntrladas u dependentes A amplitude de uma fnte de crrente u de tensã pde se cntrlada pr uma tensã u uma crrente, respectivamente Ns cass em que V=0 u I=0, resultad pde ser um curt-circuit u um circuit abert equivalente O tip de representaçã (fig. 13) para esses cass depende se a fnte é de crrente u de tensã e nã se agente cntrladr é V u I Figura 13 - Cndições de V=0V e I=0A para uma fnte cntrlada 3. Cnversã de Fntes Em análise de circuits, pde ser necessári cnverter uma fnte de crrente em fnte de tensã u vice-versa Análise de malhas é mais fácil de ser aplicada cm tdas as fntes de crrente transfrmadas em fntes de tensã Análise de nós (u análise ndal) é mais fácil cm tdas as fntes de tensã transfrmadas em fntes de crrente Cnversã de Fntes Independentes Usa-se métd da cnversã direta Figura 14 - Cnversã de Fntes 5

6 Exercícis Ex01 (Bylestad, pg. 514) - Cnverta a fnte de tensã abaix em fnte de crrente Ex02 (Bylestad, pg. 514) Cnverta a fnte de crrente abaix em fnte de tensã Ex03 (O Malley, pg. 430) Faça uma transfrmaçã de fnte n circuit mstrad abaix Cnversã de Fntes Dependentes Aplica-se métd da cnversã direta quand agente u variável cntrladra (V u I) nã está na parte d circuit que sfrerá a cnversã (V u I estã numa parte externa d circuit) Exercícis Ex04 (Bylestad, pg. 515) - Cnverta a fnte de tensã abaix em fnte de crrente 6

7 Ex05 (Bylestad, pg. 515) - Cnverta a fnte de crrente abaix em fnte de tensã Ex06 (O Malley, pg. 429) - Cnverta a fnte de tensã abaix em fnte de crrente Ex07 (Bylestad, pg. 538) Escreva as crrentes de malha para circuit abaix e determine a crrente n resistr R 1 Ex08 (Bylestad, pg. 539) Escreva as crrentes de malha para circuit abaix, que pssui uma fnte de tensã dependente, e determine as crrentes ns resistres de 1 kω e 2 kω Fntes: BOYLESTAD, Rbert L. Intrduçã à Análise de Circuits. 10ª ediçã. Ed. Prentice-Hall SEDRA, Adel S. e SMITH, Kenneth C. Micrelectrnics Circuits. 4th Editin. Oxfrd University Press O MALLEY, Jhn. Análise de Circuits. 2ª Ediçã. Ed. McGraw-Hill