Aula 17
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Eletrônica II Germano Maioli Penello [email protected] http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/Eletronica II _ 2015-1.html Aula 17 1 Amplificadores em cascata Em diversas situações, um amplificador de apenas um transistor não consegue satisfazer todos os requerimentos exigidos numa situação específica (resistência de entrada, resistência de saída e ganho). Para resolver este problema, amplificadores podem ser conectados em série para otimizar as características do amplificador como um todo. Exemplo calculado na aula 4 2 Amplificadores em cascata Calcule as características do seguinte amplificador b = 100 VBE = 0.7V 3 Amplificadores em cascata b = 100 VBE = 0.7V 1. Eliminar a fonte de sinal AC e determinar o ponto de operação DC 2. Calcular os parâmetros do modelo de sinais pequenos 3. Eliminar fontes DC (curto circuito em fontes de tensão e circuito aberto em fontes de corrente) 4. Substituir o BJT pelo modelo equivalente 5. Analisar o circuito resultante para calcular o ganho, resistência de entrada e resistência de saída. 4 Amplificador cascode Configuração fonte comum Se aumentarmos a resistência por um fator K sem alterar a corrente , aumentamos o ganho do circuito (esse bloco é chamado de buffer de corrente) 5 Amplificador cascode A corrente que passa por Q2 é a mesma que passa por Q1, mas a resistência vista na saída é alterada, alterando o ganho do circuito como um todo. 6 Amplificador cascode Vimos que: Base comum – Bom por ter largura de banda elevada, mas tem baixa impedância de entrada. Emissor comum – alta impedância de entrada implica em baixo ganho. Acoplamento dos dois gera um amplificador com moderadamente alta impedância de entrada, alta impedância de saída, alto ganho e boa resposta em frequência. Q1 – emissor (fonte) comum Q2 – base (porta) comum BJT Vantagens de acoplar os transistores na configuração cascode: • Melhor isolamento entre entrada e saída • Melhor ganho • Aumento de impedância de entrada • Aumento de impedância de saída • Melhor estabilidade • Aumento de largura de banda MOSFET 7 Amplificador cascode Configuração cascode BiCMOS NMOS como o dispositivo amplificador com BJT como um transistor cascode. NMOS utilizado para implementar um cascode duplo. 8 Amplificador cascode Determinar Rin, Rout e ganho 9 Amplificador cascode Rin = ? 10 Amplificador cascode Rin = Rout= ? 11 Amplificador cascode 12 Amplificador cascode 13 Amplificador cascode Simplificando Em outras palavras, se determinarmos Gm e Ro, estamos representando o circuito original 14 Amplificador cascode Dterminando Gm Ao dar um curto na carga, a corrente que passa no curto é Gmvi 15 Amplificador cascode Dterminando Gm Ao dar um curto na carga, a corrente que passa no curto é Gmvi 16 Amplificador cascode Dterminando Gm 17 Amplificador cascode Dterminando Gm 18 Amplificador cascode Dterminando Gm Resultado esperado. A corrente que passa no circuito depende basicamente de Q1 E agora Ro nada mais é do que a resistência de saída que já calculamos. 19 Amplificador cascode Com isto, o ganho pode ser facilmente calculado 20 Amplificador cascode Caso e Deixando claro o aumento no ganho! 21 Amplificador cascode - Exemplo Corrente de saída de Q1 é acoplado à entrada de Q2 22 Amplificador cascode - Exemplo Corrente de saída de Q1 é acoplado à entrada de Q2 23 Amplificador cascode - Exemplo Corrente de saída de Q1 é acoplado à entrada de Q2 24 Amplificador cascode - Exemplo 25 Amplificador cascode - Exemplo 26 Amplificador cascode - Exemplo 27 Amplificador cascode - Exemplo Ganho de tensão é similar à configuração emissor comum. Melhor resposta em frequência. Veremos a partir a próxima aula a resposta em frequência dos amplificadores. 28
