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Documento que explica o conceito de realimentação em amplificadores, incluindo dessensibilização de ganho, extensão de largura de banda, impedâncias de entrada e saída, e diferentes tipos de realimentação negativa e positiva. O documento também discute as vantagens e desvantagens de cada tipo de realimentação.
Tipologia: Notas de aula
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Não perca as partes importantes!
-^ Realimentação -^ Dessensibilização do Ganho •^ Extensão de Largura de Banda •^ Redução de Ruído •^ Redução de Distorção não Linear -^ As quatro tipologias básicas -^ Amplificadores de Tensão •^ Amplificadores de Corrente •^ Amplificadores de Transcondutância •^ Amplificadores de Transresistência
-^ Dessensibilizar o ganho: fazer o ganho menos sensível aos valores doscomponentes do circuito. •^ Reduzir a distorção não linear: tornar a saída proporcional à entrada, ouseja, tornar a saída proporcional à entrada independentemente do nívelde sinal. •^ Reduzir o efeito do ruído: minimizar a contribuição na saída de sinaisgerados tanto por os componentes do circuito como interferênciasexternas. (continua)
β) não fazem carga sobre o amplificador
( A ). Em termos práticos a fonte, a carga e a malha de realimentação vãoalterar o ganho
A^ (vamos lidar com este problema mais tarde)
x = o^
Ax
i^
x^ = f^
β xo
x = i^
x − s^
x^ f^
das três expressões acima podemos deduzir o ganho em malha fechada A^ f^
x = o = xs^
A 1 + A β^
A β 1 + A β
xs^
x = i^
(^1 1) + A xs β
Se^ A
β^
1 então
x^ f^
'^ x
o que quer dizer que s
x é quase zero. Isto quer dizer i^
que para uma realimentação grande,
x^ f^
é uma réplica do sinal de entrada
x. O s
sinal
x é muitas vezes indicado como o sinal de erro. Observe que a i^ realimentação negativa reduz o sinal que aparece na entrada do amplificadorde malha aberta em
A β
xo =^ xs^
A 1 + A β^
Supondo
β^ constante. Derivando ambos os lados da equação em relação a
obtém-se: ∂ A^ f
∂ A ( 1 + A β)
2
Dividindo por (1)^ ∂ A^ f^ A^ f^
(^1) ( 1 + A β)
∂ A^ A
A percentagem de mudança do ganho em malha fechada
A^ f^
devido a algum
parâmetro de circuito é menor que a percentagem de mudança do ganho emmalha aberta
A^ pela quantidade de realimentação 1
β.
, um sinal de
entrada
Vs^
e ruído ou interferência
V. A relação sinal-ruído é dada por n
/ Vs
. Se for possível construir um andar amplificador com ganho n
que não esteja sujeito a interferência ou ruído (ou cuja interferência seja muitomenor), então, aplicando realimentação a estes dois amplificadores em cascataobtém-se (a tensão de saída é dada por sobreposição): V = o^
Vs^
AA^121 + AA^1
+β (^2) Vn^
A^11 + AA^12
β
O relação sinal ruído à saída é^ S =^ N^
Vs A Vn^
2 que é multiplicada por
Obtém-seo declive (ganho)de cada segmento de (b)^ A
= f^^1
1000 1 +1000x
.^01
A^ f^^2
100 1 +100x
A razão dos declives ébastante reduzido à custado ganho. O ganho totaldeve ser restabelecido
através dum preamplificador que não sofre de não linearidades já que os sinaisa amplificar são mais pequenos.A realimentação negativa não pode fazer nada acerca da saturação doamplificador já que nesse ponto o ganho é pequeno e então a quantidade derealimentação é muito pequena.
O sinalde entrada é uma correntepor isso a fonte de correntedeve ser representadapelo equivalente de Norton.A saída de interesse é umacorrente por isso a malha derealimentação deve amostraruma corrente. O sinal de
realimentação deverá ser uma corrente de forma a poder ser misturada emparalelo com a corrente da fonte. A topologia de realimentação para oamplificador de corrente deverá ser paralelo-série (Mistura deCorrente-Amostragem de Corrente, Figura (b) do acetato 14). Esta topologianão só estabiliza o ganho de corrente como resulta numa menor impedânciade entrada (por causa da mistura em paralelo) e uma alta impedância de saída(por causa da amostragem série). Estas características são as desejáveis.
Na figura
A^ é negativo e^ β^
é também negativo. Se
Is
aumentar. A tensão na portade^ Q
aumenta e por isso 1 a corrente de dreno aumenta.Isto faz que a tensão da portade^ Q
diminuir por isso 2
Io
diminui. Em consequência
If
aumenta. O aumento de
I é f^
subtraído de
I causando um aumento menor visto pelo amplificador. s^
Portanto a realimentação é negativa.
Deve notar-seque a corrente amostrada nãoé a corrente de saída mas acorrente de emissor. Tambéma malha de mistura não éa convencional já que o sinalde realimentação é fornecidoà resistência de
que está 1
no emissor de
enquanto a
fonte de sinal está na base de
Estas duas aproximações são feitas por conveniência de projecto.
