Eletrônica II - Laboratório de Engenharia Elétricagermano/EletronicaII_2015-1/Aula 24.pdf21 Resposta em alta frequência Fonte comum Recapitulando A capacitância Cgdé pequena,

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Eletrônica II

Germano Maioli Penello

[email protected]

http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/Eletronica II _ 2015-1.html

Aula 24

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Pauta (T3 e T4)

BRUNO SILVEIRA KRAUSE 200710532211

CAIO ROSCELLY BARROS FAGUNDES 201020412311

CAROLINA LAUREANO DA SILVA 201110312411

DANILO PEREIRA CALDERONI 200920378611

FELIPE ALMEIDA DA GRACA 200420392911

GABRIELLE CRISTINA DE SOUZA SILVA 201110256211

GUTEMBERG CARNEIRO NUNES 201410074911

HARLAN FERREIRA DE ALMEIDA 201120421111

HERNAN DE ALMEIDA PONTIGO 201210380211

LEONARDO RICARDO BERNARDES DA CONCEIçãO 200910229111

LUCAS MUNIZ TAUIL 201210073911

NAYARA VILLELA DE OLIVEIRA 201110062111

TAMYRES MAURO BOTELHO 200820512211

ANA CAROLINA FRANCO ALVES 200910169711

BRUNO STRZODA AMBROSIO 201110060611

FERNANDO DE OLIVEIRA LIMA 201210070411

GISELE SILVA DE CARVALHO 200920386311

HAZIEL GOMES DA FONSECA 200910105311

HENRIQUE DE SOUZA SANTANA 201420535011

HUGO CARDOZO DA SILVA 201110313311

IURI COSTA MACHADO DOS SANTOS 201120586611

JESSICA BARBOSA DE SOUZA 201210068011

LEONARDO MOIZINHO PINHEIRO 200920545211

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Pauta (T5 e T6)

ALINE DAMM DA SILVA FALCAO 201110358411

BERNARDO CARVALHO SILVA SANTOS 201120428811

FABRICIO BICHARA MOREIRA 201120586511

HELDER NERY FERREIRA 200620350811

ISABELE SIQUEIRA LIMA 201210072011

JOAO CARLOS GONCALVES MARTINHO 201110065111

JéSSICA RIBEIRO VENTURA 201220446811

LUCAS VENTURA ROMANO 200920382111

MATEUS LOPES FIGUEIREDO 201220690611

MONIQUE SOARES DE MORAES 201010069511

NATHALIA CRISTINA AZEVEDO VALADAO DE JESUS 201020411911

PAULO CESAR DOS SANTOS 201210073011

RENATO DOS SANTOS FREITAS JUNIOR 200910137111

VICTOR ARAUJO MARCONI 200810350011

VICTOR HUGO GUIMARAES COSTA 201210379611

VINICIUS PEIXOTO MEDINA 201220446411

ARTHUR REIS DE CARVALHO 201210071011

BRUNO ALVES GUIMARAES 201210077011

CLAREANA RANGEL DE OLIVEIRA 201220450911

DANIEL DE SOUZA PESSOA 201220452011

GUSTAVO OGG FERREIRA MORENO TAVARES 201220447211

ISRAEL BATISTA DOS SANTOS 201220453911

LEONARDO DA SILVA AMARAL 201220446111

LEONARDO GONZAGA DA SILVA 201210076311

LUCIANA DE FREITAS MONTEIRO 200520396211

MARCOS VINICIUS PAIS BORSOI 200820381611

MARISOL BARROS DE ALMEIDA 201020407511

RAFAEL TAVARES LOPES 201210077211

RICARDO ALVES BARRETO 200420419111

WALBER LEMOS DOS SANTOS 201120421711

Entrega dos exercícios

• 5.112

• 5.115

• 5.130

• 5.144

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T3 e T4 – entrega na quarta-feiraT5 e T6 – entrega na quinta-feira

Resposta em alta frequência

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Utilizando os modelos apresentados na aula passada, podemos estimar a performance em alta frequência de circuitos com BJT e MOSFET.

Desejamos determinar a frequência (fH) em que o ganho cai 3dB abaixo do valor obtido para as frequências intermediárias.

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Resposta em alta frequênciaMOSFET

BJT

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Resposta em alta frequênciaFonte comum

Ganho em frequências intermediárias

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Desejamos encontrar fH! Para isso, podemos considerar igd muito pequeno(Ainda estamos próximos da banda intermediária)

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A corrente igd aparece devido à presença de Cgd. Desta maneira, podemos substituir Cgd por uma capacitância equivalente entre a porta e o terra caso esta Ceq tenha uma corrente exatamente igual a igd.

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Cgd faz com que apareça uma Ceq elevada na entrada do amplificador!

Efeito conhecido como efeito Miller! (1+gmRL||RD||ro) é conhecido como multiplicador Miller

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O circuito a ser desenhado é simplificado e sua análise é mais simples.

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Passa alta ou passa baixa?

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Passa baixa!Qual a frequência de corte?

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Novamente caimos em um circuito RC simples e a frequência de corte está associada aos resistores e capacitores deste circuito!

Toda essa conta não é necessária para apenas a determinação da frequência de corte. Podemos novamente analisar quais as resistências e capacitâncias acopladas no trecho do circuito.

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Qual a frequência de corte do trecho do circuito da entrada?Simplificar o circuito para um circuito RC simples!

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Qual a frequência de corte deste circuito?

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Qual a frequência de corte deste circuito?

Exatamente o mesmo resultado obtido anteriormente!

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Recapitulando

A capacitância Cgd é pequena, mas sua influência em altas frequências é grande por causa do fator multiplicativo (1+gmR`L) – efeito Miller:

Cin (C´ em nossas contas) é alta baixa fH

Para aumentar a frequência de operação devemos reduzir o efeito Miller (lembrem-se da configuração cascode);

Fizemos uma aproximação de que igd é desprezível! Essa análise é simplificada e serve para mostrar a importância do efeito Miller na análise em altas frequências.

Exemplo

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Teorema Miller

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Usamos o teorema Miller na última aula quando substituímos o capacitor Cgd pela Ceq.

Veremos agora o teorema em mais detalhes

Teorema Miller

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Analisaremos apenas a parte de interesse num circuito.Neste trecho, sabemos relacionar a tensão V2 com V1

Desejamos substituir a impedância Z por duas impedâncias ligadas ao terra que não alterem o circuito acoplado à impedância Z

Teorema Miller

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Teorema Miller

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Teorema Miller

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Teorema Miller

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O teorema mostra que a impedância Z pode ser substituída por duas impedâncias: Z1 conectada entre o ponto 1 e o terra e Z2 entre o ponto 2 e o terra, onde

Este resultado é obtido analisando a corrente que passa por Z. Note que para a entrada e a saída, não houve modificação da corrente.

Teorema Miller

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Uma outra forma de visualizar o teorema de Miller pode ser feita com os seguintes passos:

Teorema Miller

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Teorema Miller

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Teorema Miller

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Teorema Miller

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O teorema mostra que a impedância Z pode ser substituída por duas impedâncias: Z1 conectada entre o ponto 1 e o terra e Z2 entre o ponto 2 e o terra, onde

Dúvida: por que na aula passada não calculamos Z2?


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Qual é esta configuração?


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Emissor comum

Como simplificar este circuito para um circuito mais simples?


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Emissor comum



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Emissor comum


Resposta em alta frequênciaEmissor comum

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Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller

Qual a relação entre V1 (VB´) e V2 (VC) deste circuito?

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Precisamos calcular o outro capacitor que se apresenta na saída?

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Precisamos calcular o outro capacitor que se apresenta na saída? Desprezaremos o efeito desta corrente frente a gmVp

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Resultado similar ao obtido na configuração fonte comum. Qual é a constante de tempo e a frequência de corte deste circuito?


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Passa alta ou passa baixa?


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Passa baixa

Exercício

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