Aula 5 - Transistores de efeito de campo –

Resposta em frequência

Professor: Carlos Alberto De Francisco

Universidade Federal de São Carlos

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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

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Frequência de corte inferior: Causada pelos capacitores externos

CG=>capacitor de acoplamento de entrada;

CC=>capacitor de acoplamento de saída;

CS=>capacitor de desacoplamento de fonte.

Em geral, existirão três

zeros, um deles será o

dominante.

Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

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Frequência de corte inferior: Causada pelos capacitores externos

Capacitor de acoplamento de entrada:

Frequência de corte: Resistência de entrada:

Em geral RG é muito grande => fLG é muito baixa.

Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

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Frequência de corte inferior:

Capacitor de acoplamento de saída:

Frequência de corte: Resistência de saída:

Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

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Frequência de corte inferior:

Capacitor de desacoplamento de fonte:

Frequência de corte: Resistência equivalente de fonte:

Comumente esta é a frequência de corte dominante.

Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

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Exemplo: Calcule a frequência de corte inferior e esboce o diagrama de Bode.

Transcondutância:

Capacitor de entrada:

Capacitor de saída:

Capacitor de desacoplamento:

<= Dominante

Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

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Exemplo: Calcule a frequência de corte inferior e esboce o diagrama de Bode.

Ganho em médias frequências:

Diagrama de Bode =>

Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Frequência de corte superior: Causada por capacitores “parasitas”

Modelo de pequenos sinais

Cgd=>capacitância entre porta e dreno;

Cds=>capacitância entre dreno e fonte;

Cgs=>capacitor entre porta e fonte.

Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Frequência de corte superior: Capacitância refletida na entrada

Frequência de corte: Resistência equivalente:

Capacitância total na entrada: Capacitância Miller:

Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Frequência de corte superior: capacitância refletida na saída

Frequência de corte: Resistência equivalente:

Capacitância total na saída: Capacitância Miller:

Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Exemplo: Determine as frequências de corte superiores

Resistência na entrada:

Do exemplo anterior:

Capacitância de entrada: Frequência de corte na entrada:

Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Exemplo: Determine as frequências de corte superiores

Resistência na saída:

Capacitância de saída:

Frequência de corte na saída:

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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Efeitos de frequência em circuitos multiestágios

Ganho total em banda média:

Considerando que:

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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Efeitos de frequência em circuitos multiestágios

No corte:

De maneira análoga:

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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Efeitos de frequência em circuitos multiestágios

As frequências de corte são

alteradas pelo fator mostrado na

tabela em função do número de

estágios ligados em série:

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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Teste de onda quadrada

A onda quadrada é composta por como uma somatória de ondas senoidais

segundo a série de Fourier:

A resposta em frequência de um

amplificador irá alterar a

distribuição das harmônicas

mudando (deformando) a forma

temporal da onda quadrada.

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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Efeito causado pela

deficiência de altas

frequências (frequência

de corte superior).

Efeito causado pela

deficiência de baixas

frequências (frequência

de corte inferior).

Teste de onda quadrada

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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Teste de onda quadrada

As frequências de corte superior e inferior podem ser estimadas a partir de

medidas realizadas num sinal de onda quadrada deformado:

Frequência de corte superior:

tr é o tempo de subida, medido entre

10% e 90% da amplitude do sinal

Deve-se utilizar um sinal retangular cuja

frequência fundamental seja

suficientemente alta para que pelo menos

sua nona harmônica seja atenuada.

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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Teste de onda quadrada

As frequências de corte superior e inferior podem ser estimadas a partir de

medidas realizadas num sinal de onda quadrada deformado:

Frequência de corte inferior:

fs é a frequência da fundamental e P é a

inclinação da parte superior da forma de

onda, medida segundo:

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Modelo de pequenos sinais – Resposta em frequência

Teste de onda quadrada

Exemplo: A aplicação de uma forma de onda de 1 mV, 5 kHz em um

amplificador produz a forma de onda na saída conforme mostra a figura

abaixo. Calcule a resposta em frequência do amplificador.

Frequência de corte superior:

Frequência de corte inferior: