Eletrônica Analógica - II

Documentos relacionados
Aula 13: Amplificadores Diferenciais com MOSFETs

CAP. 1 AMPLIFICADORES DIFERENCIAIS E DE MÚLTIPLOS ESTÁGIOS

4.5 Amplificador Diferencial

Problema Inversor CMOS

Circuitos Elétricos I EEL420

O cliente é a razão do nosso trabalho, a fim de inseri-lo em um novo contexto social de competitividade e empregabilidade.

Universidade Federal do Rio de Janeiro

Capítulo 2. Modelização matemática por equações diferenciais

CAPÍTULO 10 - CIRCUITO INTEGRADO 555

Figura 1 Carga de um circuito RC série

PSI LABORATÓRIO DE CIRCUITOS ELÉTRICOS

MECÂNICA DE PRECISÃO - ELETRÔNICA I - Prof. NELSON M. KANASHIRO FILTRO CAPACITIVO

Introdução aos multivibradores e circuito integrado 555

Circuitos Electrónicos Básicos

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA I Aula 13 - Retificadores com regulador linear de tensão

UNIDADE 2. t=0. Fig. 2.1-Circuito Com Indutor Pré-Carregado

CAPÍTULO 7 - CIRCUITOS BIESTÁVEIS (FLIP-FLOP)

Aula 5: O MOSFET como Amplificador e como Chave

Lista de Exercícios nº 3 - Parte IV

INTRODUÇÃO TEÓRICA - EXPERIÊNCIA 3. Comportamento de Componentes Passivos

CIRCUITO RC SÉRIE. max

5. LABORATÓRIO 5 - INDUTORES

Sinais e Sistemas. Caderno de Exercícios de Casa (Horas não presenciais) (Compilação de exercícios de exames)

INF Técnicas Digitais para Computação. Conceitos Básicos de Circuitos Elétricos. Aula 3

Lista de Exercícios n o.1. 1) O diodo do circuito da Fig. 1(a) se comporta segundo a característica linearizada por partes da Fig 1(b). I D (ma) Fig.

Lab2. Germano Maioli Penello IF-UFRJ aula 11.

Tópicos Especiais em Energia Elétrica (Projeto de Inversores e Conversores CC-CC)

Capacitores e Indutores

ELETRÔNICA DE POTÊNCIA II

Circuitos elétricos oscilantes. Circuito RC

Tópicos Avançados em Eletrônica II

Universidade Federal do Rio Grande do Sul Escola de Engenharia de Porto Alegre Departamento de Engenharia Elétrica ANÁLISE DE CIRCUITOS II - ENG04031

Capítulo 2 Diodos semicondutores de potência

Aula 3 - Experiência 1 Circuitos CA e Caos 2013

Frequência: [1MHz] Pot<50W η<95%

CONVERSORES CC-CC COM ISOLAMENTO GALVÂNICO

CONVERSOR BUCK-BOOST (Unidade 2)

Elementos condicionadores de sinais. Elementos condicionadores de sinais

TECNOLOGIA DE INTERFACE ATIVA

11 Conversores. Capítulo. Meta deste capítulo Estudar o princípio de funcionamento dos conversores cc-cc.

Díodo: Regime Dinâmico. Introdução

Disciplina: Eletrônica de Potência (ENGC48) Tema 01: Introdução à Eletrônica de Potência

AULA PRÁTICA-TEÓRICA 01 ANÁLISE DE CIRCUITOS COM DIODOS

UNIVERSIDADE DA BEIRA INTERIOR FACULDADE DE CIÊNCIAS SOCIAIS E HUMANAS DEPARTAMENTO DE GESTÃO E ECONOMIA MACROECONOMIA III

ELECTRÓNICA DE POTÊNCIA CONVERSORES CC-CC COM ISOLAMENTO GALVÂNICO

4. SINAL E CONDICIONAMENTO DE SINAL

MESTRADO INTEGRADO EM ENG. INFORMÁTICA E COMPUTAÇÃO 2013/2014. EIC0014 FÍSICA II 2o ANO 1 o SEMESTRE

Cinemática Vetorial Movimento Retilíneo. Movimento. Mecânica : relaciona força, matéria e movimento

4 Modelagem e metodologia de pesquisa

Capítulo. Meta deste capítulo Estudar o princípio de funcionamento do conversor Buck.

Instituto de Física USP. Física V - Aula 26. Professora: Mazé Bechara

Amplificadores de potência de RF

28/10/2010 IFBA. CELET Coordenação do Curso Técnico em Eletrônica Professor: Edvaldo Moraes Ruas, EE. Vitória da Conquista, 2010.

Frequência: [1MHz] Pot<50W η<95%

CAPÍTULO 8. v G G. r G C. Figura Corpo rígido C com centro de massa G.

AULA 22 PROCESSO DE TORNEAMENTO: CONDIÇÕES ECONÔMICAS DE USINAGEM

Física e Química A Ficha de trabalho nº 2: Unidade 1 Física 11.º Ano Movimentos na Terra e no Espaço

CEL033 Circuitos Lineares I

Transistor de Efeito de Campo de Porta Isolada MOSFET - Revisão

Física e Química A 11.º Ano N.º 2 - Movimentos

4 O Fenômeno da Estabilidade de Tensão [6]

Conversão de Saída Diferencial para saída única

Circuitos Elétricos- módulo F4

Capítulo. Meta deste capítulo Estudar o princípio de funcionamento do conversor Boost.

Amplificador Analógico. Tipo VT-VRPA2-.-1X/ RP /06.03 Substitui: Série 1X. Índice. Características

S = S0 + vt S= posição em um instante qualquer (m) S0 = posição inicial (m) v = velocidade (m/s, km/h) t = tempo (s, h)

4 CER Compensador Estático de Potência Reativa

Registradores e Contadores

MICROELETRO) NICA LISTA DE EXERCI0CIOS UNIDADE 2

A) cérebro. B) inevitável. C) comanda. D) socorro. E) cachorro.

Circuitos AC Introdução (Revisão) Conversão energia mecânica eléctrica. Física Experimental Aula_5. Lei de Faraday

Modelos Não-Lineares

EXPERIÊNCIA 7 CONSTANTE DE TEMPO EM CIRCUITOS RC

figura 1 Vamos encontrar, em primeiro lugar, a velocidade do som da explosão (v E) no ar que será dada pela fórmula = v

di L Ri v V dt + + = (1) dv dt

MODULAÇÃO. Modulação. AM Amplitude Modulation Modulação por amplitude 24/02/2015

Exercícios de torção livre em seção circular fechada - prof. Valério SA Universidade de São Paulo - USP

AULA PRÁTICA-TEÓRICA EXTRA SIMULAÇÃO DE CIRCUITOS COM MULTISIM

3 Modelos de Markov Ocultos

Cap. 5 - Tiristores 1

TRANSFORMADA DE FOURIER NOTAS DE AULA (CAP. 18 LIVRO DO NILSON)

Retificadores com Filtro Capacitivo

QUESTÃO 60 DA CODESP

EN2607 Transformadas em Sinais e Sistemas Lineares Lista de Exercícios Suplementares 1 2 quadrimestre 2011

PROVA DE ENGENHARIA GRUPO II

2 Reforma Previdenciária e Impactos sobre a Poupança dos Funcionários Públicos

Seção 5: Equações Lineares de 1 a Ordem

ELETRÔNICA II. Aula 09 CONFIGURAÇÕES COMPOSTAS PAR DIFERENCIAL. Claretiano 2015 Mecatrônica Prof. Dra. Giovana Tripoloni Tangerino

AULA 8 CONDUÇÃO DE CALOR EM REGIME TRANSITÓRIO SISTEMA CONCENTRADO

Introdução sobre Pares Diferenciais (Bipolares e MOS)

Questões sobre derivadas. 1. Uma partícula caminha sobre uma trajetória qualquer obedecendo à função horária 2

3 - Diferencial. 3.1 Plano tangente. O plano tangente a uma superfície z = f(x,y) no ponto (x 0, y 0,f(x 0,y 0 )) é dado por: f x

Diodos. Símbolo. Função (ideal) Conduzir corrente elétrica somente em um sentido. Tópico : Revisão dos modelos Diodos e Transistores

Centro Federal de Educação Tecnológica de Santa Catarina Departamento de Eletrônica Curso Superior de Sistemas Digitais Retificadores

Física Experimental Aula8 Circuito RC/CR e RL/RL Lei de Ohm generalizada : V=ZI Conceito de fase - Função de transferência

Capítulo 11. Corrente alternada

Capítulo 4. Análise do Comportamento Não Linear do Transponder de Satélite, como Repetidor de Sinais de Rádio Freqüência. 4.1.

P R O V A D E F Í S I C A I

Conversores CC-CC: Conversor Buck- Boost

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

Transcrição:

9/0/08 Elerônica Analógica - UNEAE ETA E ANTA ATANA ENT E ÊNA TENLÓGA EPATAMENT E ENGENHAA ELÉTA Elerônica Analógica - ELA00-08/ Prof. r. olney oelho incence olney.incence@udesc.br hp://www.joinille.udesc.br/poral/professores/incence Elerônica Analógica - Aiso mporane coneúdo dos slides aqui apresenados não refleem odo o coneúdo abordado durane as aula. s exercícios e dealhameno da eoria, exposos nas aulas presenciais, não esão conidos neses slides. Ese maerial é para ser considerado apenas como de apoio e de referencia parcial necessiando complemenação com auxílio de liros, aposilas, guias de laboraório e lierauras afins. Maerial auxiliar pode ser enconrado disponibilizado na Biblioeca, em sies de fabricanes ou no sie da disciplina araés de exos e links.

9/0/08 Elerônica Analógica - Elerônica Analógica -

9/0/08 Elerônica Analógica - ímbolo de ransisores Bipolar - BJT MFET Elerônica Analógica - 3

9/0/08 Elerônica Analógica - Elerônica Analógica - 4

9/0/08 Elerônica Analógica - Elerônica Analógica - AGAMA EM BL AMPLFA FEENAL UT E PLAZAÇÃ 5

9/0/08 Elerônica Analógica - EPELH E ENTE bjeios -Analisar a operação de um espelho de correne simples BJT ou MFET; - Analisar a operação dos espelhos imples, Wilson com compensação de correne de base, ascode e o Widlar; - eerminar os parâmeros de pequenos sinais dos espelhos de correne; - Analisar a operação de amplificadores com carga aia; - Usar o PE para análise e projeo. Elerônica Analógica - EPELH E ENTE M TBJ B =0 EF = EF Q B B Q E E - EE BEQ BE Q Q Q na região aia = = Efeio Early desprezíel B = B = B EF EF Para >> mpedâncias de enrada e saída 6

9/0/08 Elerônica Analógica - EPELH E ENTE M MFET = i i = i o G = G = 0 - M = M - M na região de sauração - Efeio Early desprezíel - ganho depende da dimensão dos ransisores Elerônica Analógica - onsiderando o efeio Early i e BE T E A /r 0 - A Esa E EF EE A BE EF A = Uilizando séries e desprezando parcela com A quadráico: Q E B B E Q EF EE BE A erro - EE Quano maior a diferença dos ces maior é o erro no ganho. 7

9/0/08 Elerônica Analógica - Uma fone de correne simples EF BE L r L L L A B E Modelo equialene, álido para Q na região aia ro A Elerônica Analógica - Espelho de correne com compensação da correne de base EF E o E EF EF 8

9/0/08 Elerônica Analógica - Espelho de correne de Wilson EF Q 3 EF Q Q EF A anagem dese espelho de correne é sua maior resisência de saída Problema: erro deido ao efeio Early r E BE o E BE Elerônica Analógica - Espelho de correne Wilson melhorado EF E E BE Q 4 + BE + - BE - Q 3 Q + BE - Q 9

9/0/08 Elerônica Analógica - Fone de correne de Widlar A anagem dese espelho de correne é rabalhar com correnes baixas de saída sem aumenar significaiamene a resisência para gerar ref. esa forma ref >> o. BE BE E BE BE T T ln ln EF E T ln EF Esa equação ranscedenal dee ser resolida numericamene Elerônica Analógica - 0

9/0/08 Elerônica Analógica - esisência de saída da fone de correne Widlar i g x m // r E x E E x i g x m r r o i r o x o r r - o - g m x x i x r o g m E r o r ( g ) o m E x g E m E ro i x + E Elerônica Analógica - UT E PLAZAÇÃ EPELH E ENTE M M sempre saurado EF W k n L P B M saurado G W k n L P B EF W L W L

9/0/08 Elerônica Analógica - Efeio de sobre W k n P L B A EF W L G W L A r o A Elerônica Analógica - ircuio guia de correne M ircuios Melhorados de Espelhos de orrene Espelho cascode M Padrão

9/0/08 Elerônica Analógica - ircuios guias de correne EF EE EB BE onsiderando odos os ransisores idênicos e muio alo: 3 4 3 EF EF EF Elerônica Analógica - AMPLFAE FEENA 3

9/0/08 Elerônica Analógica - - Amplificador iferencial é um circuio elerônico capaz de receber dois sinais Ao mesmo empo e fornecer uma saída com o resulado que será a diferença amplificada deses sinais. - par diferencial (idealmene) responde a sinais diferenciais (diferença das ensões de enrada) e rejeia o modo comum (não reage a sinais idênicos). - Enrada simples ou diferencial -Terminação simples ou dupla. Enrada simples aída simples Elerônica Analógica - uposições: - Fones de correne ideais - esisências de base desprezíeis 3- BJT na região aia 4- omponenes casados Q = Q 5- esisência de saída do BJT infinia 4

9/0/08 Elerônica Analógica - Elerônica Analógica - Enrada de modo comum ejeição na saída Enrada simples com alor alo - Q cora 5

9/0/08 Elerônica Analógica - Enrada simples com alor alo Q cora Enrada simples com alor baixo Q e Q conduz Enrada simples com alor alo Q cora Elerônica Analógica - PEAÇÃ M GANE NA i f E, 0 B B E B E B i i E E i.e E B E T i e E B B T i e E B B T B B i E e T i E T e 6

9/0/08 Elerônica Analógica - f ( ) i anh / a n h ( x ) e e x x e e x x -ó responde ao modo diferencial -Uma diferença pequena no sinal de enrada fará com que a correne circule oda por um dos ransisores. 4. 0 0 m T - amplificador diferencial pode ser usado como chae de correne (família EL) elocidade muio ala (nenhum dos ransisores saura) Elerônica Analógica - EGENEAÇÃ E EM -esisência colocada no emissor para aumenar a faixa linear do ampdif. -eduz o ganho da esruura com o aumeno da linearidade. A r E 7

9/0/08 Elerônica Analógica - TENÃ E M MUM E FEENAL i i i i M i i i i M i i i M i Elerônica Analógica - A simeria do Ampdif permie simplificar sua análise conerendo as ensões de enrada em ensões diferenciais e de modo comum. 8

9/0/08 Elerônica Analógica - ANÁLE E PEQUEN NA Elerônica Analógica - 9

9/0/08 Elerônica Analógica - implificação usada para deerminação do ganho diferencial A ganho de modo comum A M Elerônica Analógica - 0

9/0/08 Elerônica Analógica - im i M M 0 im E ( ) nde r ( ) E Elerônica Analógica -

9/0/08 Elerônica Analógica - Elerônica Analógica - AMPLFA FEENAL M AGA ATA Q 3 Q 4 i3 i 4 i + i i - Q Q - EE

9/0/08 Elerônica Analógica - AMPLFA FEENAL M AGA ATA Q Q e Q 3 Q 4 Q 3 Q 4 i 4 i3 i i i + - Q Q - EE i i o é al que Q e Q 4 operam na região aia B desprezíel i i i i g m g 3 4 i i 4 m g id id m id io G g m m Transconduância em curo-circuio id Elerônica Analógica - Ganho de ensão em circuio abero Modelo para pequenos sinais o id G m o + id i + o r r o o 4 - G m id - An ( p ) g o ( 4 ) m r T A o T An Ap 3

9/0/08 Elerônica Analógica - M = M M e M saurados Fone de correne ideal A ealizando-se análise de grandes sinais amos deerminar : i f ( ), G G G G id W i k L ( ) n G ( ) i i k n n o x i ( ) G id id G Função não linear Quadráica id linear G Elerônica Analógica - Para grandes sinais A 4

9/0/08 Elerônica Analógica - aracerísica de ransferência normalizada do par diferencial M Para grandes sinais Elerônica Analógica - PEAÇÃ M PEQUEN NA AMP. F. M + o o + od - Q Q - 5

9/0/08 Elerônica Analógica - peração em pequenos sinais do amp. dif. M i ( ) G id G id id G i ( ) id G id i g d m orrene diferencial Elerônica Analógica - Ganho de modo diferencial id Q od/ A d od id + id / g onsiderando saída simples: - m g m id / Ganho de modo comum (considerando saída simples) A d od id + od / - g m + + im icm g m g ocm - s - A cm 6

9/0/08 Elerônica Analógica - M (considerando saída simples) M g m esisência de enrada de modo diferencial id esisência de enrada de modo comum icm Elerônica Analógica - Amplificador diferencial M com carga aia + M 4 id - G m d M 3 i G i i M M G + + - - A o id G m o G m i o id g m o r r o o 4 7

9/0/08 Elerônica Analógica - AATEÍTA NÃ EA AMPLFA FEENAL esequilíbrios do amplificador iferencial BJT - Tensão de ffse os - orrenes de ffse os β - orrenes de Polarização p A d B B P P B B esequilíbrios do amplificador iferencial MFET - Tensão de ffse os T e W/L - orrenes de ffse os Não exise - orrenes de Polarização p Elerônica Analógica - AATEÍTA NÃ EA AMPLFA FEENAL A- Tensão de offse ( ) - + 0 Q Q + - Q Q - EE - EE é a ensão que dee ser aplicada à enrada de modo que a ensão na saída seja igual a zero A d 8

9/0/08 9 Elerônica Analógica - é deida ao descasameno nos resisores e nos ransisores ANÁLE ) escasameno nos resisores (ransisores casados) m d g A T esisor de k com % de olerância (ariação de ±%) significa que aria de 00 para 990 (Δ = 0ohm) Elerônica Analógica - ) escasameno nos ransisores (resisores casados) E E T T T ignifica que a ariação na correne de emissor será a mesma ariação na correne s, iso é: T B E T E i.e

9/0/08 Elerônica Analógica - B - orrenes offse de enrada B B Perfeiamene simérico escasameno em B B orrene de offse B x x Quando x << B Elerônica Analógica - - orrenes de polarização P B B B a equação de Podemos represenas o descasameno na correne de offse Em função da correne de polarização B. Exercício: Para um amplificador diferencial com TBJ uilizando ransisores com =00, com descasameno máximo de 0%, e descasameno de áreas de 0% ou melhor, e resisores de coleor com descasameno de % ou melhor, enconre os alores de, B e. A correne de polarização é de 00 ua. descasameno em β, para as correnes de Polarização, não aparece., 5 5 m 5 0 n A 0, 5 u A B B 30

9/0/08 3 Elerônica Analógica - Tensão de offse - escasameno em, W/L e + o o + - od Q Q -. escasameno em iidindo pelo ganho g m G G gm G gm esequilíbrios do amplificador iferencial MFET Elerônica Analógica -. escasameno em W/L L W L W L W L W L W L W L W L W L W L W L W L W G 3. escasameno em G G n G G n L W k L W k G onsiderando Pode ser desprezado o ermo quadráico, assim:

9/0/08 Elerônica Analógica - NFGUAÇÃ ALNGTN Elerônica Analógica - NFGUAÇÃ ALNGTN Mosre que = uras configurações arlingon 3

9/0/08 Elerônica Analógica - Elerônica Analógica - eguidor de ensão usando a onfiguração arlingon Fone para garanir eleado 33

9/0/08 Elerônica Analógica - Amplificador ascode Foi primeiramene usado para circuios à álula. Aode + ane = AE anagens: - Aumena a resisência de saída ( bom para fones e espelhos de correne) - eduz capaciâncias de realimenação permiindo operações em ala freqüências. - eslocameno de níel sem deslocar níel A. Tipos de configurações cascode: E-B E-B complemenar -B complemenar E-G emissor comum-pora comum -B fone comum base comum -G fone comum pora comum Elerônica Analógica - Amplificador ascode com BJT Ex.: eerminar a resisência de saída 34

9/0/08 Elerônica Analógica - AMPLFA AE AMPLFA AE M Modelo de pequenos sinais Elerônica Analógica - Modelo de pequenos sinais para deerminação de o 35

9/0/08 Elerônica Analógica - AMPLFA FLE AE Elerônica Analógica - Amplificador diferencial cascode + i x r 3 3 gm3 r o3-3 x r o o g r r r o 3 m 3 o 3 3 o r 3 o 3 36

9/0/08 Elerônica Analógica - Amplificador diferencial cascode com carga aia espelho de Wilson Exercício: Para o amplificador da figura deermine i, G m, o e o ganho de ensão em circuio abero. ados: = 0, ma = 00 A = 00 Elerônica Analógica - Exemplo de um Amplificador peracional ompleo Polarização º Eságio Eságio aída º Eságio 37

9/0/08 Elerônica Analógica - AMPLFA PEANAL BPLA Elerônica Analógica - Exemplo 6.3 edra mih (p. 484) 38

9/0/08 Elerônica Analógica -.9 AMPLFA PEANAL M 39