Análise do FET para pequenos sinais

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1 EN2719 ispsitivs Eletrônics AULA 19 Análise d FET para pequens sinais Prf. dri eina Muñz rdri.unz@ufabc.edu.br T1 2018

2 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Cnteúd Análise d JFET, MOFET depleçã e MOFET intensificaçã 2 2

3 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Análise FET para pequens sinais E C, a relaçã entre e é dada pela equaçã de hckley: (1 P 2 ) A variaçã da crrente de dren e relaçã à variaçã da tensã é dada através da transcndutância: Essa equaçã estabelece a relaçã entre ua quantidade de entrada e ua quantidade de saída. aí ter transcndutância. A transcndutância é entã dada pr: 3 3

4 EN 2719 ispsitivs Eletrônics crrespnde à inclinaçã da curva n pnt de peraçã na curva de transferência: Percrrend a curva de P até, bserva-se que auenta. Pde ser calculada e qualquer pnt: 4

5 EN 2719 ispsitivs Eletrônics end a deriva e u pnt deterinad da funçã de transferência, te-se: pt. Q d d pt. Q d (1 P ) 2 2 (1 P ) d (1 P ) 1 P 2 Observe que valr de P é tad c send ódul. P 5

6 EN 2719 ispsitivs Eletrônics O valr áxi de crre para 0. Assi: P P 2 P O subscrit 0 é utilizad para indicar que valr de é valr da transcndutância para cas e que 0. Prtant, 0 1 P 6

7 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Calcule valr áxi de na curva de transferência anterirente strada. eterine valr para a curva de transferência: alr áxi: 2 2(8A) 4 4 P Para -0.5 : (1 ) 3. 5 P 4 7

8 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Nas flhas de dads, crrespnde c parâetr y fs c indicad na flha de dads. - A letra y sinifica que parâetr faz parte de u circuit equivalente de aditâncias. - A letra f sinifica que é u parâetr de transferência direta - A letra s indica que é u parâetr liad a terinal da fnte. y fs er flha de dads d FET a seuir: 8

9 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Flha de dads d JFET y fs 9

10 EN 2719 ispsitivs Eletrônics A equaçã que define crrespnde a ua linha reta c valr íni iual a zer e valr áxi iual a. P P P 0 0 P /2 0 /2 a equaçã de shckley, pde-se encntrar : 1 P ubstituind na expressã de : 0 ( 1 ) 0 P OB: é áxi para! 10

11 EN 2719 ispsitivs Eletrônics pedância de entrada d JFET Z i Ω pedância de entrada uit alta!! Tipicaente de 10 9 Ω. Para MOFET, tipicaente Ω e Ω. pedância de saída Especificada na flha de dads c parâetr y s. Z 0 r d 1/y s A ipedância de saída é definida pela inclinaçã das curvas d transistr. Quant ais hrizntal as curvas, air r d cns tante é a ipedância de saída. 11

12 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Circuit equivalente de pequen sinal d FET O cntrle de pr é delad pr ua fnte de crrente dependente ( ). O circuit abert na entrada representa a alta ipedância de entrada. A ipedância de saída é representada pr r. 12

13 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Circuit c autplarizaçã (c desvi de s ) Z i G Z r d 13

14 EN 2719 ispsitivs Eletrônics eslvend para : ( rd) i i( rd) i A v ( rd) Av Existe desvi de fase de 180º entre s sinais de entrada e saída. 14

15 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Circuit c autplarizaçã (se desvi de s ) Z i G Z i 0 C 0 : Prtant: Z rd 15

16 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Ganh de tensã A v : Cnsiderand r d >>, (r d > 10( s ) a expressã para anh de tensã é: A v i 1 s Para bter essa expressã, cnsidere circuit da fiura: 16

17 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Aplicand a lei de Kirchhff para tensões n circuit de entrada te-se: i s 0 s i Tabé: r A crrente é dada pr: ' rd Aplicand a lei de Kirchhff para crrentes n circuit de saída: ' 17

18 18 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Assi: ubstituind,, e na equaçã anterir (usand as equações anterires): rd ( ) rd i ) ( i r d 1 rd i 1

19 19 EN 2719 ispsitivs Eletrônics A tensã de saída é dada pr: C r d >> ( ): rd i 1 rd A i v 1 v A 1

20 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Exepl: Para circuit da fiura c: Q -2,6, Q 2,6 A, 8 A e p -6, deterinar:, r d, Z i, Z e A v. 2 2(8A) 6 2, 67 P ,67 1 1, 5 P rd 50KΩ ys 20µ Z G MΩ i 1 20

21 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Z 3, KΩ 3 A v 1 (1,51 )(3,3KΩ) 1 (1,51 )(1K Ω) 1,98 Plarizaçã pr divisr de tensã d JFET Cnsidere circuit da seuinte fiura: 21

22 EN 2719 ispsitivs Eletrônics A análise é siilar a cas anterir d JFET; Zi 1 2 Z r d A v ( rd ) MOFET epleçã ist que a equaçã de hckley aplica-se tabé para cas d MOFET depleçã, entã a análise e ac é a esa d cas d JFET anterirente apresentada. A única diferencia é que pde ser psitiva para canal n e neativa para canal p. Assi, pde ser air que 0. 22

23 EN 2719 ispsitivs Eletrônics MOFET ntensificaçã A expressã da transcndutância é derivada a partir da equaçã de : k( T) 2 erivand a crrente e relaçã a : d d 2k( T) 23

24 24 EN 2719 ispsitivs Eletrônics Exepl: E_MOFET c realientaçã de dren Exercíci: erificar as expressões de interesse para essa cnfiuraçã (ver análise n livr de Bylestad). esultads: F d d F i r r Z 1 ) ( 1 d F r Z d F v r A ) (