CE II A7 Realimentacao 2

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Prof. Cesar Augusto Prior

Centro de Tecnologia Departamento de Eletrnica e Computao

Disciplina: Dispositivos e Circuitos Eletrnicos II

1 mai-15

Dispositivos e Circuitos

Eletrnicos II

Amplificadores

Realimentados


[email protected]




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Amplicador Realimentado

Amplificadores sem realimentao apresentam:

grande disperso dos parmetros dos elementos ativos;

variao de suas caractersticas com a temperatura e do ponto de operao;

normalmente apresentam forte no linearidade; ganho impreciso e instvel

Realimentao negativa, tcnica inventada em 1927 pelo engenheiro eletrnico

Harold S.Black (1898-1983) da Western Electric's West Street Labs.

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Amplicador Realimentado Estrutura Bsica

A

AA

V

Vf

s

o

1

Ganho em

malha aberta

Fator de

realimentao

Sinal de erro

Ganho em

malha

fechada

Ganho de

malha




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Amplicador Realimentado - Vantagens

Aumenta a Impedncia de Entrada;

Estabilidade do Ganho de Tenso; Melhor resposta em frequncia; Diminui a Impedncia de Sada;

Reduz o Rudo;

Operao mais Linear.

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Amplicador Realimentado - Vantagens

Em condies ideais:

1

s

of

V

VA

A

1A




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Amplicador Realimentado Efeito sobre: Sensibilidade do ganho

Diferenciando ambos os lados da equao

2)1( A

dAdAf

e divindo-se por ela mesma:

A

dA

AA

dA

f

f

1

1

Fator de reduo da sensibilidade em relao

ao ganho de malha aberta A

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Amplicador Realimentado Efeito sobre: Resposta em Frequncia

Frequncia de corte superior:

H

o

s

AsA

/1)(

Seja o amplificador sem realimentao

Ho

o

o

H

o

H

o

fAs

A

A

s

A

s

A

sA

sAsA

)1/(1

1

/11

/1

)(1

)()(

O amplificador com realimentao




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Ho

o

o

H

o

H

o

fAs

A

A

s

A

s

A

sA

sAsA

)1/(1

1

/11

/1

)(1

)()(

HoHf

o

ofo

Hf

fo

fA

A

AA

ondes

AsA

)1(

1

/1)(


5




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HoHf

o

ofo

Hf

fo

fA

A

AA

ondes

AsA

)1(

1

/1)(

Pode-se observar pela equao que, no amplificador

realimentado, a frequncia de corte superior Hf fica

aumentada pelo fator (1 + Ao) .





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Frequncia de corte inferior:

s

AsA

L

o

/1)(

Seja o amplificador sem realimentao

sA

A

A

s

A

s

A

sA

sAsA

oL

o

o

L

o

L

o

f)1/(1

1

/11

/1

)(1

)()(

O amplificador com realimentao

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)1/(1

/1)(

oLLf

o

ofo

Lf

fo

fA

A

AA

ondes

AsA


sA

A

A

s

A

s

A

sA

sAsA

oL

o

o

L

o

L

o

f)1/(1

1

/11

/1

)(1

)()(




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)1/(1

/1)(

oLLf

o

ofo

Lf

fo

fA

A

AA

ondes

AsA


Pode-se observar pela equao que, no amplificador

realimentado, a frequncia de corte superior Lf fica

reduzida pelo fator (1 + Ao) .

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Amplicador Realimentado Efeito sobre: Distoro:



Amplificadores no realimentados,

normalmente apresentam distoro do

sinal de sada devido no linearidade

do elemento ativo usado na amplificao




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Exemplo: Um amplificador com ganho de malha aberta A e com a aplicao de realimentao neste amplificador, com 0,05, transforma o ganho da seguinte forma:

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Exemplo:




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Amplicador Realimentado Efeito sobre: Reduo de rudo ou sinais espriosis:



A realimentao negativa pode ser usada para reduzir o efeito

indesejvel de rudo ou de sinais esprios nos amplificadores. Para

quantificar esse efeito vamos utilizar um dos fatores de qualidade para

comparao de amplificadores, a relao sinal/rudo (S /N ) medida na

sada.

Este parmetro obtido pela razo entre a amplitude do sinal e a

amplitude do sinal esprio no mesmo ponto do circuito.

Para a verificao do efeito da realimentao na reduo de rudo ou

sinais esprios, consideremos dois amplificadores com ganhos iguais

, sendo um deles realimentado e o outro no.

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Amplicador Realimentado Topologias: Amostragem de tenso, comparao de

tenso - (ganho de tenso AV )

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corrente - (ganho de transferncia AR )




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Amplicador Realimentado Topologias: Amostragem de corrente , comparao de

tenso - (ganho de transcondutncia AG )

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corrente - (ganho de corrente AI )






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Amplicador Realimentado Anlise: Amostragem de tenso, comparao de




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Impedncia de entrada sem realimentao

Impedncia de entrada com realimentao

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Pode-se observar que a impedmcia de sada do

amplificador com realimentao negativa fica

aumentada pelo fator (1 + Av) .

)1( viif AZZ

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Impedncia de sada sem realimentao




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Impedncia de sada com realimentao

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Pode-se observar que a impedmcia de sada do

amplificador com realimentao negativa fica

reduzida pelo fator (1 + Av) .

)1( v

oof

A

ZZ




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Amplicador Realimentado Como identificar o tipo de realimentao?

Tipo de amostragem - amostragem de tenso

Se o ponto de tomada da realimentao coincide com a sada do amplificador Vo,

ento existe, na sada, um n comum entre o amplificador bsico, a rede de

realiment ao e a carga.

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Tipo de amostragem - amostragem de corrente

Se o ponto de tomada da realimentao feito em outro ponto da malha de

sada no coincidente com Vo, ento a amostragem de corrente;




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Tipo de comparao - de corrente

Se a mistura for feita em n, a comparao de corrente.

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Tipo de comparao - de tenso

Se a mistura feita em malha a comparao de tenso.




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Amplicador Realimentado Identificao da rede .

Amostragem de tenso, comparao de tenso - (ganho de tenso Av )

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Amostragem de corrente, comparao de tenso (ganho de transcondutncia AG)




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Amostragem de corrente, comparao de corrente -(ganho de corrente AI)

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Amostragem de tenso, comparao de corrente-(ganho de transresistncia AR)




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Amplicador Realimentado

REALIMENTAO NEGATIVA - Resumo

1. Identificar o tipo de realimentao: amostragem e comparao;

2. Definir o tipo de ganho apropriado para o amplificador bsico Av, AR, AG e AI e para

a rede de realimentao =1/A. 3. Identificar a rede ; 4. Caracterizar a rede por seus parmetros Ri, Ro e ; 5. Definir o circuito do amplificador bsico incorporando as impedncias da fonte

(RS) , da carga (RL) e as da rede : na entrada (Ri,) e na sada (Ro); 6. Calcular ganho apropriado(Av, AR, AG e AI ), impedncia de entrada (Zi) e

impedncia de sada (Zo) do amplificador bsico (sem realimentao.

7. Calcular o ganho do amplificador realimentado apropriado (Avf, ARf, AGf e AIf ),

aplicando a expresso: Af=A/(1+ A) 8. Calcular as impedncias de entrada (Zif) e de sada (Zof) do amplificador

realimentado;

9. Clculos complementares.

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