Eletronica III - P1 - Prova de Avaliacao sobre Filtros e Amplificadores

CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA Disciplina Período Data Início Fim Eletrônica III 20241 24042024 1415 h 1615 h Aluno Nota Primeira Prova de Avaliação P1 Questão 1 25 pontos Para o filtro passabaixas RC ativo da Figura 1 assumindo 𝑅1 10 kΩ a projetar 𝑅2 para garantir 20 dB de ganho máximo na faixa de passagem b projetar 𝐶2 de forma que a frequência de corte seja 10 kHz c esboçar o diagrama de Bode do módulo e da fase da função transferência do circuito 𝐻𝑗𝑤 𝑉o𝑗𝑤𝑉i𝑗𝑤 indicando e justificando todos os valores das assíntotas Questão 2 25 pontos Para o filtro passivo RLC de segunda ordem mostrado na Figura 2 com função de transferência 𝐻𝑗𝑤 𝑉o𝑗𝑤𝑉i𝑗𝑤 a justifique o tipo de filtragem que realiza o circuito b determine o valor do indutor L de forma que a frequência natural do filtro seja 100 kHz c determine o resistor R para garantir 20 dB de ganho máximo na frequência natural Questão 3 25 pontos Para o amplificador tensãotensão realimentado mostrado na Figura 3 defina uma malha de realimentação e consequentemente determine a o ganho do circuito 𝐴 b o ganho do circuito β c o ganho da transferência do circuito realimentado 𝐴𝑓 𝑉𝑜𝑉𝑆 d as impedâncias de entrada e saída do circuito realimentado 𝑅𝑖𝑓 e 𝑅𝑜𝑓 respectivamente Figura 3 Circuitos para a questão 3 Figura 2 Circuitos para a questão 2 Figura 1 Circuitos para a questão 1 CENTRO FEDERAL DE EDUCAÇÃO TECNOLÓGICA CELSO SUCKOW DA FONSECA Questão 4 25 pontos Em um amplificador com realimentação serieparalelo foi medido um ganho em malha fechada de 66 VV Sabese que o amplificador básico de tensão utilizado tem ganho 30 VV a Quanto vale o fator de realimentação β e qual é a sua unidade correta b Utilizando resistores maiores que 1 kΩ projete a rede de realimentação da Figura 4 para implementar o fator de realimentação β calculado na parte a c Se por um erro de fabricação o ganho do amplificador de tensão é reduzido para 25 VV qual será o novo ganho em malha fechada mantendo o fator de realimentação de a e b Valores dos picos máximos de sistemas de segunda ordem 𝐻𝑗𝑤 𝑎0 𝑗𝑤2 𝑗𝑤 𝑤𝑜 𝑄 𝑤𝑜2 𝐻𝑗𝑤 𝑎2𝑗𝑤2 𝑗𝑤2 𝑗𝑤 𝑤𝑜 𝑄 𝑤𝑜2 𝐻𝑗𝑤 𝑎1𝑗𝑤 𝑗𝑤2 𝑗𝑤 𝑤𝑜 𝑄 𝑤𝑜2 MMAXdb 20 log10 𝑎0𝑄 𝑤𝑜21 1 4𝑄2 MMAXdb 20 log10 𝑎2𝑄 1 1 4𝑄2 MMAXdb 20 log10 𝑎1𝑄 𝑤𝑜 TBJ PMOS Relação das Correntes CC Parâmetros CA Corrente CC em saturação Parâmetros CA 𝐼𝐶 𝛽𝐼𝐵 𝑔𝑚 𝐼𝐶𝑉𝑇 𝐼𝐷 𝛽𝑃 2 𝑉𝑆𝐺 𝑉𝑇ℎ𝑝2 𝑔𝑚 𝛽𝑃𝑉𝑆𝐺 𝑉𝑇ℎ𝑝 𝐼𝐸 𝛽 1𝐼𝐵 𝑟𝜋 𝑉𝑇𝐼𝐵 𝑔𝑚 2𝛽𝑃𝐼𝐷 𝑟𝑜 𝑉𝐴𝐼𝐶 NMOS 𝑟𝑒 𝑉𝑇𝐼𝐸 Corrente CC em saturação Parâmetros CA Considerar 𝑉𝑇 0026𝑉 𝐼𝐷 𝛽𝑁 2 𝑉𝐺𝑆 𝑉𝑇ℎ𝑛2 𝑔𝑚 𝛽𝑁𝑉𝐺𝑆 𝑉𝑇ℎ𝑛 𝑔𝑚 2𝛽𝑁𝐼𝐷 Figura 4 Circuitos para a questão 4