Aula 2 Amplificadores de Pequenos Sinais Capacitores de

UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
Câmpus Ponta Grossa
Aula 2
Amplificadores de Pequenos
Sinais
Capacitores de Acoplamento e de
Desvio
Prof. Dr. Hugo Valadares Siqueira
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Princípio da Superposição
• O Princípio da Superposição para circuitos
elétricos contendo mais de uma fonte
(tensão ou corrente) afirma que a tensão
ou a corrente em qualquer ramo do
circuito é a soma das respostas causadas
por cada uma das fontes em separado.
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Modelos de Pequenos Sinais - TBJ
• Por que pequenos sinais? Operação na região linear
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Modelos de Pequenos Sinais - TBJ
• Modelo π – parâmetros calculados em
função de variáveis CC
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Transcondutância - gm
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Modelos de Pequenos Sinais - TBJ
• Modelo T - parâmetros calculados em função de
variáveis CC
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Análise de Pequenos Sinais - TBJ
1. Determinar o ponto de operação Q a partir da
análise CC (polarização). Calcular IC;
2. Calcular os parâmetros de pequenos sinais
através das equações:
gm 
r 
 VT
re 
IC
IC
VT


gm
VT 

I E gm
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Análise de Pequenos Sinais - TBJ
3. Reescrever o circuito para pequenos
sinais: curto-circuitar as fontes de tensão
CC e abrir as fontes de corrente CC.
Substituir o transistor por seu modelo de
pequenos sinais;
4. Analisar o circuito de pequenos sinais
para obter as grandezas de interesse, tais
como tensões, correntes, ganhos de tensão,
entre outras.
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Análise de Pequenos Sinais
• Exemplo: Determinar o
ganho de tensão CA
para o circuito ao lado
assumindo β = 100 e a
tensão de saída medida
no coletor.
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Modelos de Pequenos Sinais - MOSFET
• Pequenos Sinais:
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Modelos de Pequenos Sinais - MOSFET
• Modelo π:
• VA – tensão de Early
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Análise de Pequenos Sinais - MOSFET
1. Determinar o ponto de operação Q a partir
da análise CC (polarização). Calcular VGS;
2. Calcular o parâmetro gm de pequenos
sinais através da equação:
g m  kn (VGS  Vt )
Forma alternativa:
2I D
gm 
(VGS  Vt )
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Análise de Pequenos Sinais - MOSFET
3. Reescrever o circuito para pequenos sinais:
curto-circuitar as fontes de tensão CC e abrir
as fontes de corrente CC. Substituir o
transistor por seu modelo de pequenos sinais;
4. Analisar o circuito de pequenos sinais para
obter as grandezas de interesse, tais como
tensões, correntes, ganhos de tensão, entre
outras.
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Capacitor de Acoplamento
• Acoplar o sinal de entrada ao amplificador
sem que este interfira no ponto de
polarização do transistor;
• Eliminar a componente contínua do sinal
de saída.
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Capacitor de Desvio
• Eliminar o efeito de resistências inseridas
para polarização do transistor no
funcionamento em CA.
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Ex: Amplificador de Pequenos Sinais
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Resistências de Entrada e de Saída
• Resistência de Entrada:
– Resistência “vista” dos terminais de entrada do
amplificador.
• Resistência de Saída:
– Resistência “vista” dos terminais de saída do
amplificador.
Obs: muitas vezes calculadas de forma indireta,
pela relação entre correntes e tensões de entrada
e saída.
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Resistências de Entrada e de Saída
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Resistências de Entrada e de Saída
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MOSFET - Análise de Pequenos Sinais
Exemplo: determine o ganho de tensão CA do circuito amplificador
abaixo considerando que o MOSFET possui kn = 0,25 mA/V2, Vt =
1,5 V e VA = 50 V