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Eletrônica II

Germano Maioli Penellogpenello@gmail.com

http://www.lee.eng.uerj.br/~germano/Eletronica II _ 2015-1.html

Aula 20

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Resposta em baixa frequência

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Configuração fonte comum

Como determinar o ganho deste circuito para baixas frequências?

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Resposta em baixa frequência

3

Configuração fonte comum

Como determinar o ganho deste circuito para baixas frequências?

Em baixas frequências, as capacitâncias não podem mais ser consideradas como curto circuitos. Teremos que incluir as reatâncias capacitivas nos cálculos.

Xc = 1 / jC

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Resposta em baixa frequência

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Configuração fonte comum

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Resposta em baixa frequência

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Configuração fonte comum

Ganho da banda central(considerando C1, C2 e Cs como curto)

Como determinar a frequência de corte? Três passa alta acoplados!

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Determinando fL

fL = w01, w02 ou w03?

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Determinando fLA frequência fL é definida quando o ganho cai um fator

Relembrando:

Um decibel (dB) representa a razão entre duas quantidades de potência.

Ganho(bel) = log10(P1/P2)Ganho(decibel) = 10 log10(P1/P2)

Quando aplicado à tensões e correntes

Ganho(decibel) = 20 log10(V1/V2)Ganho(decibel) = 20 log10(I1/I2)

Ganho(dB) = 20 log10(2-1/2) = -10*log(2) = -3dB

Por isso definimos 0 como a frequência de corte

Quando = 0 , o ganho (função de transferência) cai um fator

fL = w01, w02 ou w03?

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Determinando fL

Matematicamente, podemos resolver essa equação para todo e descobrir qual é o responsável por fazer o ganho cair por um fator

Assim, determinamos fL

(lembrando que = 2f)

Não é uma tarefa fácil ficar resolvendo a equação para cada …

Um computador ajudaria bastante neste cálculo!

Se não tivéssemos computadores, qual outra maneira de determinar fL?

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Determinando fL

Que tal tentarmos resolver esse problema graficamente?

Vamos voltar para um circuito simples:

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Determinando fLVoltando ao nosso problema:

Se considerarmos que 01, 02 e 03 são frequências suficientemente separadas, podemos estimar um gráfico que representa esta equação.

Se as frequências estão separadas por pelo menos um fator 4 (duas oitavas), os efeitos de cada uma delas é bem distinto.

Nessas condições, fL é aproximadamente igual à maior frequência das três.

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Determinando fL

Normalmente, a maior frequência é a causada por Cs. Isto porque Cs está conectada com 1/gm que é relativamente baixo.

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Determinando fL

Até agora, vimos duas maneiras diferentes de determinar fL, analiticamente ou graficamente.

Uma terceira maneira de determinar fL é por inspeção direta do circuito

Sabendo que um circuito RC tem uma frequência (ou um tempo) característico, podemos analisar o circuito e ver quais resistências se acoplam com quais capacitâncias. Assim, determinamos a a frequência de corte (ou constante de tempo) associada a cada capacitor.

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Determinando fLInspeção direta do circuito

• Curto circuitar Vsig

• Analisar cada capacitor separadamente (considerar os outros capacitores como curto)

• Determinar a resistência vista pelos terminais de cada capacitor

• Calcular a frequência de corte (ou constante de tempo) associada ao capacitor em análise.

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Determinando fLInspeção direta do circuito

Analisando CC1

Qual a resistência que CC1 vê ao olhar o circuito a sua esquerda e direita?

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Determinando fLInspeção direta do circuito

Analisando CC1

CC1 está em série com Rsig e RG

Frequência angular associada a este circuito:

Constante de tempo associada a este circuito:

Frequência associada a este circuito:

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Determinando fLInspeção direta do circuito

Analisando CC1

CC1 está em série com Rsig e RG

Frequência angular associada a este circuito:

Constante de tempo associada a este circuito:

Frequência associada a este circuito:Mesmo resultado do slide 32

Faz sentido! 01 aparece por causa da inclusão de CC1 no circuito!

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Determinando fLInspeção direta do circuito

Analisando CC2

Qual a resistência que CC2 vê ao olhar o circuito a sua esquerda e direita?

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Determinando fLInspeção direta do circuito

Analisando CC2

CC2 está em série com RL e RD

Frequência angular associada a este circuito:

Constante de tempo associada a este circuito:

Frequência associada a este circuito:

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Determinando fLInspeção direta do circuito

Analisando CS

Qual a resistência que CS vê ao olhar o circuito a sua esquerda e direita?

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Determinando fLInspeção direta do circuito

Analisando CS

Qual a resistência que CS vê ao olhar o circuito a sua esquerda e direita?

Como determinar esta resistência?

Aplicando V e medindo I

Corrente no sentido contrário do desenhado

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Determinando fLInspeção direta do circuito

Analisando CS

CS está em série com 1/gm

Frequência angular associada a este circuito:

Constante de tempo associada a este circuito:

Frequência associada a este circuito:

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Exemplo

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Comentamos que a capacitância que mais influencia na frequência fL é CS por causa da baixa resistência 1/gm associada em série com o CS

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Exemplo

23

Comentamos que a capacitância que mais influencia na frequência fL é CS por causa da baixa resistência 1/gm associada em série com o CS

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Exemplo

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Comentamos que a capacitância que mais influencia na frequência fL é CS por causa da baixa resistência 1/gm associada em série com o CS

A próxima frequência de corte deve estar ao menos uma década menor

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Exemplo

25

Comentamos que a capacitância que mais influencia na frequência fL é CS por causa da baixa resistência 1/gm associada em série com o CS

A próxima frequência de corte deve estar ao menos uma década menor