Realimentação/Osciladores - PUC-SP

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C
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N
G
E
N
H
A
R
I
A
LABORATÓRIO DE DCE 3
“Realimentação e Circuitos Osciladores”
pg. 544 a 552
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• A realimentação pode ser:
Positiva: faz com que o circuito oscile ( oscilador )
Negativa: conduz o circuito a uma redução de ganho de tensão,
fazendo com que haja a melhora das características de um
determinado circuito, tais como:
aumento da impedância de entrada
ganho estável
resposta em frequência melhorada
redução da impedância de saída
redução do ruído
operação linear
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1. Tipos de conexão com realimentação
• Realimentação de tensão em série
• Realimentação de tensão em paralelo
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• Realimentação de corrente em série
• Realimentação de corrente em paralelo
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Ganho com Realimentação de Tensão em Série:
Vo Vo
A
=
=
sem realimentação: Vf = 0 →
Vs Vi
caso tenha realimentação Vf : Vs = Vi + Vf → Vi = Vs - Vf
como Vo = A.Vi = A.(Vs - Vf ) = A.Vs - A.Vf = A.Vs - A(β.Vo)
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Logo:
Avs = ( 1+ β.Vo )
Portanto, o ganho total será dado por:
Vo
A
Af =
=
Vs (1 + β.A)
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Ganho com Realimentação de Tensão em Paralelo:
Vo
A.Ii
A.Ii
A.Ii
Af =
=
=
=
Is Ii + I f Ii + β.Vo Ii + β.A.Ii
A
∴ Af =
1 + β.A
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Impedância de Entrada com Realimentação de Tensão em Série:
V V − Vf Vs − β.Vo Vs − β.A.Vi
Ii = i = s
=
=
zi
zi
zi
zi
Ii .zi = Vs − β.A.Vi
Vs = Ii .z i + β.A.Vi
Vs = Ii .z i + β.A.Ii .zi
V
∴ zif = s = zi + β.A.zi
Ii
Logo : z if = zi .(1 + β.A )
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Impedância de Entrada com Realimentação de Tensão em Paralelo:
Vi
V
Vi
Vi
Ii
=
=
zif = i =
Is Ii + I f Ii + β.Vo Ii + β.Vo
Ii
Ii
∴ zif =
Zi
(1 + β.A )
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Impedância de Saída com Realimentação de Tensão em Série: ( é
definida para Vs = 0V!)
Vo = I.z o + A.Vi
mas como para Vs = 0V → Vi = -Vf
Logo : Vo = I.z o − A.Vf = I.z o − A.(β.Vo )
Vo + β.A.Vo = I.z o
zo
V
∴ z of = =
I 1 + β.A
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Efeito da realimentação sobre as impedâncias de entrada e saída:
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Efeito da Realimentação Negativa no Ganho e na Largura de
Banda:
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2. Circuitos Práticos com Realimentação:
Realimentação de tensão em série:
• a realimentação é dada por R1 e R2
• Vf em série com Vs é Vi = Vs - Vf
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Vo
• Sem realimentação: A =
= −gm.[R D // R o //( R1 + R 2 )]
Vi
RL
Vf
− R2
β
=
=
o circuito de realimentação:
Vo R1 + R 2
− gm.[R D // R o //( R1 + R 2 )]
A
∴ Af =
=
1 + β.A
 R 2 .R L 
1+ 
.gm

 R1 + R 2 
se β.A >> 1 ∴ A f ≅
1
R + R2
=− 1
β
R2
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Exercício 1: Calcule o ganho sem e com realimentação para o
amplificador FET da figura abaixo para os seguintes valores:
R1= 80kΩ, R2= 20kΩ, Ro= 10kΩ, RD= 10kΩ e gm= 4000µS.
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Exercício 2: Calcule o ganho do amplificador mostrado abaixo para
um ganho do amp-op de A = 100.000 e resistências R1= 1,8kΩ e
R2= 200 Ω.
β=
R2
R1 + R 2
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