amplificadores de um único estágio.pdf

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1

EE640 Eletrônica Básica II

Prof. Fabiano Fruett

Amplificadores de um único estágio

2

Configurações básicas de amplificadores MOS com carga ativa

Fonte Comum, Porta Comum e Dreno ComumEstágio Cascode Seguidor de Tensão

2

Fonte Comum (FC) com carga ativa

3

Implementação prática:

S 4

Amplificador Fonte Comum FC e regiões de operação

vI

3

5

Amplificador Fonte Comum CMOS Análise de pequenos sinais

´2 22

2

AAo

REF REF

V LVr

I I= =

( )1 1 2||ov m o o

i

vA g r r

v≡ = −

´1

1

2m n REF

Wg k I

L =

´1 11

1

AAo

REF REF

V LVr

I I= =

´

1

1 2

21

1 1

n

v

REF

A A

Wk

LA

IV V

= −+

´

1

1

2A

v n

REF

VWA k

L I

−

≃

Amplificador Emissor Comum (EC)

6

4

Análise em frequência do FC

7

Desconsiderando CL e aplicando o Teorema de Miller temos a seguinte simplificação:

Análise em frequência do FC para o caso em que Rsig é pequeno

8

5

Amplificador Porta Comum (PC)

9

Amplificador Porta Comum (PC) –Resistência de Entrada e Ganho de Tensão em circuito aberto (Avo)

10

( )1o L

inm mb o

r RR

g g r

+=+ +

( ) ( )1vo m mb o m mb oA g g r g g r= + + +≃

1o L Lin

vo m mb vo

r R RR

A g g A

+= ++

≃

6

Amplificador Porta Comum (PC) –Ganho de Tensão e Resistência de Saída

11

o Lin

vo

r RR

A

+=

L Lv

o Ls ins

vo

R RG

r RR R RA

= = ++ +( )1x

out o m mb o sx

vR r g g r R

i = = + + +

( )1vo m mb oA g g r= + +

out o vo sR r A R= +

A propriedade da transformação de impedância

12

7

13

Exercício: Calcule literalmente todos os parâmetros do amplificador Porta Comum

com polarização ativa mostrada abaixo

, , v i in outG G R e R

Análise em frequência do PC

14

8

Amplificador Base Comum

15

Amplificador Base ComumParâmetros de interesse

16

1 1vo m o oA g r A= + = +

para in

Lin e

o

R

RR r

A

β → ∞

+≃

out o o eR r A R+≃

Ganho de tensão com carga:

Lv vo

L out

RG G

R R=

+

vo voe

rG A

r Rπ

π=

+

para

1i

i

A

A

β → ∞≃

9

Amplificador Cascode MOS

S 17

Amplificador Cascode MOSParâmetros de interesse

S 18

10

Análise em frequência do Cascode MOS

S 19

1

2HH

fπτ

=

( ) ( ) ( )( )1 1 1 1 1 1 1 2 21H sig gs gd m d d gd db gs L out L gdR C C g R R C C C R R C Cτ = + + + + + + + �

Análise em frequência do Cascode MOS considerando:

S 20

( )( )2

1

2H

L out L gd

fR R C Cπ

=+�

11

Amplificador Fonte Comum (FC) com degeneração de fonte

21

Análise em frequência do (FC) com degeneração de fonte

22

12

Amplificador Emissor Comum com resistência de emissor

23

Amplificador Dreno ComumGanho de Tensão

24

1

11

m L omb

v

m L omb

g R rg

A

g R rg

=

+

� �

� �

Se então:

1

1

L

mv

m mb

R

gA

g g χ

→ ∞

=+ +

≃

13

Amplificador Dreno ComumResistência de Saída

25

Análise em frequência do DC

26

( )'

''

1

21

H

sig Lgd sig gs L L o

m L

fR R

C R C C R rg R

π

= + + +

+

�

' 1L L o

mbR R r

g= � �

14

Seguidor de Emissor

27

Configurações DC-FC, CC-EC e DC-EC

28

15

O par Darlington

29

30

Configurações CC-BC e DC-PC

16

FIM

31