Eletrônica Analógica - Amplificadores

3o projeto Considere o amplificador apresentado na figura abaixo O mesmo é formado pelo cascateamento de três estágios idênticos com valores dos componentes indicados também Para melhorar algumas de suas características um engenheiro decide aplicar realimentação negativa ao amplificador Sabemos que ao aplicar realimentação negativa o ganho na banda passante será reduzido e a banda passante propriamente dita será expandida figura abaixo entre outras características benéficas como redução da distorção redução dos efeitos de carregamento e estabilidade do ganho No entanto a realimentação feita de forma desavisada pode levar a instabilidade dado que a rede de realimentação via de regra não gera deslocamento de fase pois é uma rede passiva Assim sendo faça o que se pede abaixo 1 Analise o amplificador estimando analiticamente o seu ganho efetivo magnitude E fase os dois pela técnica de Bode impedâncias de entrada e saída largura de banda Ou seja caracterize o mesmo Perceba que sendo três estágios idênticos em cascata os cálculos envolvidos se simplificam consulte os apontamentos usados na disciplina de maneira simplória temse o efeito de um potencializado ao cubo Simule também o circuito no LTspice para comparar as suas estimativas com o valor real gerado pela simulação Apresente todos esses dados Se o transistor definido não estiver na lista dos componentes do LTspice você deverá baixar a biblioteca dele da Internet e embarcar no software ou achar um modelo equivalente deve provar isso para usar tal transistor 20 2 Que tipo de amplificador nós temos e que realimentação seria a ideal para o mesmo Apresente a topologia real genérica que a rede de alimentação deve ter 05 3 Agora projete uma rede de realimentação com efeito de carregamento desprezível a rede de malhar aberta e que DOBRE a largura da mesma Indique claramente qual será o valor do fator de realimentação definido para tanto bem como o circuito final de realimentação com todos os valores especificados Simule o circuito no Ltspice faça os devidos ajustes e prove que o seu projeto alcança o resultado desejado Mostre também outros possíveis benefícios para o sistema de malhar aberta como a redução do seu efeito de carregamento e nível de distorção na saída 15 4 Realize a avaliação de estabilidade do sistema retroalimentado Ou seja faça o diagrama de Bode magnitude E fase os dois e o de Nyquist do GANHO DE MALHA loop gain indicando claramente todos os valores dos parâmetros que são relevantes dentro e fora da banda passante frequências de corte ganho na banda passante frequências de crossover etc A partir dos diagramas determine se o circuito realimentado é estável ou não e o quanto se estável Indique isso claramente com argumentos e dados concretos a partir da análise e do gráficos feitos 35 5 Se o amplificador realimentado for instável determine o máximo de realimentação negativa β expresso em dB que é possível aplicar sem leválo à instabilidade Apresente as suas conclusões tanto através de cálculos quanto graficamente Especificamente sobre o gráfico apresente o novo diagrama de Bode do ganho de malha que prova cabalmente que o sistema realimentado é estável para o valor de β máximo encontrado Se o amplificador realimentado projetado em 3 for estável apresente o máximo de realimentação que seria possível aplicar sem levalo a instabilidade 25