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PSI 2223 – Introdução à Eletrônica Programação para a Terceira Prova.

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Apresentação em tema: "PSI 2223 – Introdução à Eletrônica Programação para a Terceira Prova."— Transcrição da apresentação:

1 PSI 2223 – Introdução à Eletrônica Programação para a Terceira Prova

2 21ª Aula: O MOSFET como Amplificador Ao final desta aula você deverá estar apto a: - Explicar a utilização do MOSFET como amplificador quando opera na região de saturação - Empregar o Modelo para pequenos sinais para calcular o ganho de tensão em amplificadores como MOSFET

3 Características de Corrente-Tensão do NMOSFET Tipo Enriquecimento

4 Equações de I D =f(V GS, V DS ) de 1 a Ordem Região Triodo: 0< v DS v GS -V t Região de Saturação: 0< v GS -V t v DS onde (Parâmetro de Transcondu- tância do processo [A/V 2 ]) NMOSFET Região de Corte: v GS V t ou v GS -V t 0 i D =0 Linear ( se v DS << v GS -V t ) Parabólica

5 Região de Saturação V DS > V GS V t Limiar entre triodo e saturação: v DS = v GS - V t NMOS MOS saturado!

6 Exemplo 4.4 Como operar em saturação? Fazer V DS V GS V t ou V GS V DS + V t [ v GS v DS +V t ]

7 Operando na Região de Saturação [ v GS v DS +V t ] carga passiva

8 Operando na Região de Saturação carga passiva vivi vovo [ v GS v DS +V t ]

9 Operando na Região de Saturação vIvI vOvO vOvO

10 O MOSFET como Amplificador Como amplificador o MOSFET é utilizado na região de saturação carga passiva [ V GS V DS -V t ] Será que podemos analisar esse comportamento matematicamente na região de saturação?

11 Região de Saturação: Modelo para grandes sinais

12 Sofisticando o Modelo na Região de Saturação VAVA

13 Modelo de circuito equivalente para grandes sinais de um NMOSFET operando em saturação incorporando r 0 Região de Saturação: Modelo para grandes sinais

14 O MOSFET como Amplificador Como amplificador o MOSFET é utilizado na região de saturação carga passiva [ V GS V DS -V t ]

15 O MOSFET como Amplificador Falamos que como amplificador o MOSFET é utilizado na região de saturação inclinação (aproximação)

16 Modelos Equivalentes de Circuitos Pequenos Sinais Grandes Sinais

17 Modelos Equivalentes de Circuitos para Pequenos Sinais Pequenos Sinais Pequenos Sinais com r o

18 Ganho de Tensão Modelos Equivalentes de Circuitos para Pequenos Sinais

19 Até onde vale o Modelo Equivalente para Pequenos Sinais? (saturação) v GS >> Pequenos Sinais!

20 PSI 2223 – Introdução à Eletrônica Programação para a Terceira Prova

21 21ª Aula – Parte II: O MOSFET como Amplificador II Ao final desta aula você deverá estar apto a: - Empregar o Modelo para pequenos sinais para calcular o ganho de tensão em amplificadores como MOSFET - Identificar a condição em que se considera um sinal como de pequena amplitude

22 Operando na Região de Saturação [ V GS V DS -V t ] carga passiva

23 Modelos Equivalentes de Circuitos para Pequenos Sinais limite com o corte limite com a triodo Limite com o corte: Limite com o triodo:

24 Modelos Equivalentes de Circuitos para Pequenos Sinais Pequenos Sinais! Outras maneiras de expressar g m

25 Ex. 4.10: Amplificador MOSFET fonte comum empregando um resistor de realimentação dreno-porta: Qual o ganho de tensão? Qual a resistência de entrada? Qual o maior sinal possível na entrada? V D = 15 – R D I D = 15 – 10I D I D = 1,06 mA e V D(S) = V G(S) = 4,4 V Calcular POLARIZAÇÃO (= I D, V DS, V GS ) Calcular PEQ. SINAIS (= A v, R in, R out ) FET: Reta de Carga:

26 O papel do resistor de realimentação R G entre dreno e porta I D mais constante carga passiva Saturação: V DS > V GS V t V DS = V DD R D I D OU V DD = V GS + R D I D Se I D tende a aumentar, V GS diminui, forçando I D a diminuir. E vice-versa R G garante saturação, pois V DS = V GS !!! FET: Reta de Carga:

27 Ex. 4.10: Qual o ganho de tensão? iG 0iG 0

28 Ex. 4.10: Qual a resistência de entrada? i G 0 mas não desconsideramos neste caso!!!

29 Ex. 4.10: Qual o maior sinal possível na entrada? Devemos manter o MOSFET na saturação: v DS v GS V t v DSmin = v GSmax V t

30 22ª Aula: O MOSFET como Amplificador II Ao final desta aula você deverá estar apto a: - Identificar as configurações básicas de amplificadores MOSFET empregados em Circuitos Integrados - Explicar a necessidade de polarizar para I D constante - Determinar o ganho de tensão nas configurações fonte comum, porta comum e dreno comum


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