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Eletrônica II
Germano Maioli [email protected]
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
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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
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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
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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
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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