1 Eletrônica II Germano Maioli Penello II _ 2015-1.html Aula 24.

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1 1 Eletrônica II Germano Maioli Penello gpenello@gmail.com http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/Eletronica II _ 2015-1.html Aula 24

2 2 Pauta (T3 e T4) BRUNO SILVEIRA KRAUSE200710532211 CAIO ROSCELLY BARROS FAGUNDES201020412311 CAROLINA LAUREANO DA SILVA201110312411 DANILO PEREIRA CALDERONI200920378611 FELIPE ALMEIDA DA GRACA200420392911 GABRIELLE CRISTINA DE SOUZA SILVA201110256211 GUTEMBERG CARNEIRO NUNES201410074911 HARLAN FERREIRA DE ALMEIDA201120421111 HERNAN DE ALMEIDA PONTIGO201210380211 LEONARDO RICARDO BERNARDES DA CONCEI ç ãO 200910229111 LUCAS MUNIZ TAUIL201210073911 NAYARA VILLELA DE OLIVEIRA201110062111 TAMYRES MAURO BOTELHO200820512211 ANA CAROLINA FRANCO ALVES200910169711 BRUNO STRZODA AMBROSIO201110060611 FERNANDO DE OLIVEIRA LIMA201210070411 GISELE SILVA DE CARVALHO200920386311 HAZIEL GOMES DA FONSECA200910105311 HENRIQUE DE SOUZA SANTANA201420535011 HUGO CARDOZO DA SILVA201110313311 IURI COSTA MACHADO DOS SANTOS201120586611 JESSICA BARBOSA DE SOUZA201210068011 LEONARDO MOIZINHO PINHEIRO200920545211

3 33 Pauta (T5 e T6) ALINE DAMM DA SILVA FALCAO201110358411 BERNARDO CARVALHO SILVA SANTOS201120428811 FABRICIO BICHARA MOREIRA201120586511 HELDER NERY FERREIRA200620350811 ISABELE SIQUEIRA LIMA201210072011 JOAO CARLOS GONCALVES MARTINHO201110065111 J é SSICA RIBEIRO VENTURA 201220446811 LUCAS VENTURA ROMANO200920382111 MATEUS LOPES FIGUEIREDO201220690611 MONIQUE SOARES DE MORAES201010069511 NATHALIA CRISTINA AZEVEDO VALADAO DE JESUS201020411911 PAULO CESAR DOS SANTOS201210073011 RENATO DOS SANTOS FREITAS JUNIOR200910137111 VICTOR ARAUJO MARCONI200810350011 VICTOR HUGO GUIMARAES COSTA201210379611 VINICIUS PEIXOTO MEDINA201220446411 ARTHUR REIS DE CARVALHO201210071011 BRUNO ALVES GUIMARAES201210077011 CLAREANA RANGEL DE OLIVEIRA201220450911 DANIEL DE SOUZA PESSOA201220452011 GUSTAVO OGG FERREIRA MORENO TAVARES201220447211 ISRAEL BATISTA DOS SANTOS201220453911 LEONARDO DA SILVA AMARAL201220446111 LEONARDO GONZAGA DA SILVA201210076311 LUCIANA DE FREITAS MONTEIRO200520396211 MARCOS VINICIUS PAIS BORSOI200820381611 MARISOL BARROS DE ALMEIDA201020407511 RAFAEL TAVARES LOPES201210077211 RICARDO ALVES BARRETO200420419111 WALBER LEMOS DOS SANTOS201120421711

4 Entrega dos exercícios 5.112 5.115 5.130 5.144 4 T3 e T4 – entrega na quarta-feira T5 e T6 – entrega na quinta-feira

5 Resposta em alta frequência 5 Utilizando os modelos apresentados na aula passada, podemos estimar a performance em alta frequência de circuitos com BJT e MOSFET. Desejamos determinar a frequência (f H ) em que o ganho cai 3dB abaixo do valor obtido para as frequências intermediárias.

6 6 Resposta em alta frequência MOSFET BJT

7 7 Resposta em alta frequência Fonte comum Ganho em frequências intermediárias

8 8 Resposta em alta frequência Fonte comum Desejamos encontrar f H ! Para isso, podemos considerar i gd muito pequeno (Ainda estamos próximos da banda intermediária)

9 9 Resposta em alta frequência Fonte comum A corrente i gd aparece devido à presença de C gd. Desta maneira, podemos substituir C gd por uma capacitância equivalente entre a porta e o terra caso esta C eq tenha uma corrente exatamente igual a i gd.

10 10 Resposta em alta frequência Fonte comum C gd faz com que apareça uma C eq elevada na entrada do amplificador! Efeito conhecido como efeito Miller! (1+ g m R L ||R D ||r o ) é conhecido como multiplicador Miller

11 11 Resposta em alta frequência Fonte comum O circuito a ser desenhado é simplificado e sua análise é mais simples.

12 12 Resposta em alta frequência Fonte comum

13 13 Resposta em alta frequência Fonte comum

14 14 Resposta em alta frequência Fonte comum Passa alta ou passa baixa?

15 15 Resposta em alta frequência Fonte comum Passa baixa! Qual a frequência de corte?

16 16 Resposta em alta frequência Fonte comum 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.

17 17 Resposta em alta frequência Fonte comum Qual a frequência de corte do trecho do circuito da entrada? Simplificar o circuito para um circuito RC simples!

18 18 Resposta em alta frequência Fonte comum

19 19 Resposta em alta frequência Fonte comum Qual a frequência de corte deste circuito?

20 20 Resposta em alta frequência Fonte comum Qual a frequência de corte deste circuito? Exatamente o mesmo resultado obtido anteriormente!

21 21 Resposta em alta frequência Fonte comum Recapitulando A capacitância C gd é pequena, mas sua influência em altas frequências é grande por causa do fator multiplicativo (1+ g m R` L ) – efeito Miller: C in (C´ em nossas contas) é alta  baixa f H 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.

22 Exemplo 22

23 Teorema Miller 23 Usamos o teorema Miller na última aula quando substituímos o capacitor C gd pela C eq. Veremos agora o teorema em mais detalhes

24 Teorema Miller 24 Analisaremos apenas a parte de interesse num circuito. Neste trecho, sabemos relacionar a tensão V 2 com V 1 Desejamos substituir a impedância Z por duas impedâncias ligadas ao terra que não alterem o circuito acoplado à impedância Z

25 Teorema Miller 25

26 Teorema Miller 26

27 Teorema Miller 27

28 Teorema Miller 28 O teorema mostra que a impedância Z pode ser substituída por duas impedâncias: Z 1 conectada entre o ponto 1 e o terra e Z 2 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.

29 Teorema Miller 29 Uma outra forma de visualizar o teorema de Miller pode ser feita com os seguintes passos:

30 Teorema Miller 30 Uma outra forma de visualizar o teorema de Miller pode ser feita com os seguintes passos:

31 Teorema Miller 31 Uma outra forma de visualizar o teorema de Miller pode ser feita com os seguintes passos:

32 Teorema Miller 32 Uma outra forma de visualizar o teorema de Miller pode ser feita com os seguintes passos:

33 Teorema Miller 33 O teorema mostra que a impedância Z pode ser substituída por duas impedâncias: Z 1 conectada entre o ponto 1 e o terra e Z 2 entre o ponto 2 e o terra, onde Dúvida: por que na aula passada não calculamos Z 2 ?

34 Resposta em alta frequência 34 Qual é esta configuração?

35 Resposta em alta frequência 35 Emissor comum Como simplificar este circuito para um circuito mais simples?

36 Resposta em alta frequência 36 Emissor comum Como simplificar este circuito para um circuito mais simples?

37 Resposta em alta frequência 37 Emissor comum Como simplificar este circuito para um circuito mais simples?

38 Resposta em alta frequência Emissor comum 38

39 Resposta em alta frequência Emissor comum Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller Qual a relação entre V 1 (V B´ ) e V 2 (V C ) deste circuito? 39

40 Resposta em alta frequência Emissor comum Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller Qual a relação entre V 1 (V B´ ) e V 2 (V C ) deste circuito? 40

41 Resposta em alta frequência Emissor comum Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller Qual a relação entre V 1 (V B´ ) e V 2 (V C ) deste circuito? 41

42 Resposta em alta frequência Emissor comum Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller Qual a relação entre V 1 (V B´ ) e V 2 (V C ) deste circuito? Precisamos calcular o outro capacitor que se apresenta na saída? 42

43 Resposta em alta frequência Emissor comum Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller Qual a relação entre V 1 (V B´ ) e V 2 (V C ) deste circuito? Precisamos calcular o outro capacitor que se apresenta na saída? Desprezaremos o efeito desta corrente frente a g m V  43

44 Resposta em alta frequência Emissor comum Simplificar ainda mais o circuito utilizando o teorema de Miller 44

45 Resposta em alta frequência Emissor comum 45 Resultado similar ao obtido na configuração fonte comum. Qual é a constante de tempo e a frequência de corte deste circuito?

46 Resposta em alta frequência Emissor comum 46 Passa alta ou passa baixa?

47 Resposta em alta frequência Emissor comum 47 Passa baixa

48 Exercício 48