Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 [email protected] germano.

36
Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 [email protected] www.lee.eng.uerj.br/~germano

Transcript of Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 [email protected] germano.

Page 1: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Eletrônica II

Germano Maioli Penello

01/04/2015

[email protected]/~germano

Page 2: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Pauta (T3 e T4)BRUNO SILVEIRA KRAUSE 200710532211CAIO ROSCELLY BARROS FAGUNDES 201020412311CAROLINA LAUREANO DA SILVA 201110312411GABRIELLE CRISTINA DE SOUZA SILVA 201110256211GUTEMBERG CARNEIRO NUNES 201410074911HARLAN FERREIRA DE ALMEIDA 201120421111HERNAN DE ALMEIDA PONTIGO 201210380211LEONARDO RICARDO BERNARDES DA CONCEIçãO 200910229111LUCAS MUNIZ TAUIL 201210073911NAYARA VILLELA DE OLIVEIRA 201110062111

ANA CAROLINA FRANCO ALVES 200910169711BRUNO STRZODA AMBROSIO 201110060611FERNANDO DE OLIVEIRA LIMA 201210070411GISELE SILVA DE CARVALHO 200920386311HAZIEL GOMES DA FONSECA 200910105311HENRIQUE DE SOUZA SANTANA 201420535011HUGO CARDOZO DA SILVA 201110313311IURI COSTA MACHADO DOS SANTOS 201120586611JESSICA BARBOSA DE SOUZA 201210068011LEONARDO MOIZINHO PINHEIRO 200920545211

Tamyres Botelho

Felipe Almeida

Danilo Calderoni

Page 3: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Pauta (T5 e T6)ALINE DAMM DA SILVA FALCAO 201110358411BERNARDO CARVALHO SILVA SANTOS 201120428811FABRICIO BICHARA MOREIRA 201120586511JOAO CARLOS GONCALVES MARTINHO 201110065111JéSSICA RIBEIRO VENTURA 201220446811LUCAS VENTURA ROMANO 200920382111MATEUS LOPES FIGUEIREDO 201220690611MONIQUE SOARES DE MORAES 201010069511NATHALIA CRISTINA AZEVEDO VALADAO DE JESUS 201020411911RENATO DOS SANTOS FREITAS JUNIOR 200910137111VICTOR ARAUJO MARCONI 200810350011VINICIUS PEIXOTO MEDINA 201220446411

CLAREANA RANGEL DE OLIVEIRA 201220450911DANIEL DE SOUZA PESSOA 201220452011GUSTAVO OGG FERREIRA MORENO TAVARES 201220447211ISRAEL BATISTA DOS SANTOS 201220453911LEONARDO DA SILVA AMARAL 201220446111LUCIANA DE FREITAS MONTEIRO 200520396211MARCOS VINICIUS PAIS BORSOI 200820381611MARISOL BARROS DE ALMEIDA 201020407511RICARDO ALVES BARRETO 200420419111WALBER LEMOS DOS SANTOS 20112042171

Page 4: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

É comum ter situações temos um sinal de baixa intensidade (V ou mV). O processamento desses sinais seria muito mais simples se a intensidade fosse maior. Este é um dos exemplos da necessidade de se desenvolver circuitos amplificadores.

http://www.antenas3g.com.br/repetidores_3g.html

Revisão – aula passada

Page 5: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Amplificador - linearidade

A = 1 (inclinação da reta) Distorções não lineares

v0(t) = A vi(t) + B vi(t)2 + C vi(t)3 + …

Page 6: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Ganho de tensão

Característica de transferência

http://www2.hsu-hh.de/ant/webbox/DistortionApplet/DistortionApplet.html

Page 7: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Saturação

http://www2.hsu-hh.de/ant/webbox/DistortionApplet/DistortionApplet.html

Page 8: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Convenção de símbolos

Quantidade instantânea total – letra minúscula com subescrito maiúsculo

Quantidade DC – letra maiúscula com subescrito maiúsculo

Quantidade AC – letra minúscula com subescrito minúsculo

Amplitude da quantidade AC (sinoidal) – letra maiúscula com subescrito minúsculo

iCC

ic

c

Page 9: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o seu funcionamento olhando apenas para os terminais de entrada e saída.

?

Page 10: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Parâmetros importantes

• Resistência (impedância) de entrada• Resistência (impedância) de saída• Ganho do amplificador

Page 11: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o funcionamento do amplificador olhando apenas para seus terminais de entrada e saída.

Ganho total de tensão

Page 12: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

Idealmente, só precisamos de um amplificador perfeito.Alto ganho, alta impedância de entrada e baixa impedância de saída.

Não é possível projetar um amplificador ideal! As impedâncias de entrada, de saída e o ganho de um amplificador são correlacionados.

Precisamos acoplar diversos amplificadores para otimizar o circuito final.

Page 13: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

Característica de cada estágio:

Estágio 1

Alta impedância de entradaAlta impedância de saídaGanho moderado

Estágio 2

Média impedância de entradaAlta impedância de saídaAlto ganho

Estágio 3

Baixa impedância de entradaBaixa impedância de saídaGanho unitário

Por que não ligar estágio 2 diretamente no sinal e remover o estágio 1?

Page 14: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

Page 15: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

Page 16: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

Page 17: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

Page 18: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

Page 19: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

Page 20: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

Page 21: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

Page 22: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

Page 23: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

E o ganho total da fonte à carga?

Page 24: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

E o ganho total da fonte à carga?

Page 25: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

E o ganho total da fonte à carga?

Page 26: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

E o ganho total da fonte à carga?

Page 27: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

E o ganho de corrente?

Page 28: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Cascata de amplificadores

E o ganho de potência?

Page 29: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Outros tipos de amplificadores

Page 30: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Resposta em frequência

Função de transferência:

Fase:

Se entrada de um amplificador linear é um sinal senoidal puro, a saída será senoidal com a mesma frequência do sinal de entrada.

Page 31: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Largura de banda

Se medirmos a função de transferência em função de , obtemos o gráfico abaixo:

Resposta em amplitude do amplificador

Largura de banda é definida como a faixa de frequência em que a resposta em amplitude é constante dentro de 3 dB (~0.707).

Page 32: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Classificação de amplificadoresBaseado apenas na largura de banda

Acoplado capacitivamente (amplificador AC)Diretamente acoplado (amplificador DC)Passa-banda (filtro passa-banda)

Page 33: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Resposta em frequênciaComo determinar analiticamente?

Veremos no fim do curso como analisar analiticamente o modelo do amplificador.

Analisaremos os circuitos amplificadores incluindo reatâncias capacitivas e indutivas no modelo.

Xc = 1 / 2fC XL = 2fL

Variável complexa sXc = 1 / sC XL = sL

Page 34: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Resposta em frequência

Qual deles funciona como um filtro passa alta? E passa baixa?

Page 35: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Resposta em frequência

Page 36: Eletrônica II Germano Maioli Penello 01/04/2015 gpenello@gmail.com germano.

Resposta em frequêncianos circuitos mostrados no slide anterior e

Se w

Se w 0 Valor finito 0

0 Valor finito