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REALIMENTAÇÃO NEGATIVA É um modo de operação em malha fechada, tendo como característica uma redução no ganho, um aumento da estabilidade e da banda-passante. SISTEMA REALIMENTADO (Malha Fechada): Vi: sinal de entrada Vf: sinal de realimentação Vd: sinal entrada amplificador Vo: sinal saída amplificador β: taxa de realimentação A: ganho em malha aberta A A AMF 1 Onde: Vo = A.Vi Circuito Não-Inversor ZO de Malha Fechada Zin de Malha Fechada APLICAÇÃO: Circuito Não-Inversor i i i V •ENTRADA: Vamos mostrar que: ZinMF: Malha fechada Zin: Malha aberta Para determinar ZinMF Devemos conhecer a relação : . AZinZin AZin i V MF i i 1 1 Zin MF > Zin AVV VAVVVVVV di ddodfdi 1 .. Como AZiniVZiniV iiid 1.. Como geralmente Aβ»1, ZinMF » Zin Desenvolvendo, teremos que a tensão Vo é dada por: o o o i A Z Vi A A V . .1 . .1 MFo o Z A Z .1 Onde: como A → ∞, ZoMF → ZERO. Ou Ainda, Aβ»1 , Zo » ZoMF. • SAÍDA: A tensão de saída é: ood ZiVAVo .. Mas )()(. oifid VVAVVAVA ooo oooo oooo oooo ZiViAAV ou ZiViAVAV ZiVAViAV ZiVViAV ..).1.( .... .... .).( Exemplo: (741) Considere o circuito não inversor utilizando um CI741 com as seguintes especificações: .. 75 2 105 AM Zo MZin A MF MF Zo Zin Determine: 1º Determinação de (1+Aβ): 101).1( A )0(743,0 101 75 )(202)101).(2( MFMF MFMF ZoZo MZinMZin 1º Determinação do efeito de (1+Aβ) nas impedâncias Circuito Inversor (Conversor Corrente-Tensão) Vamos utilizar uma fonte de corrente ao invés de uma fonte de tensão. A realimentação produzida pelo resistor Rf pode ter seu efeito determinado a partir do Teorema de Miller. Teorema de Miller – Circuito realimentado através do capacitor C . Teorema de Miller – Efeito da realimentação na entrada e na saída . Teorema de Miller - Demonstração A corrente no capacitor de realimentação pode ser expressa por: C oi C jX VV I )( Como Vo = A.Vi , teremos: C i C jX AV I )1( )1(.2 1 )1( ACf j A jX I V C C i ou, Onde (Vi / IC ) representa a impedân- cia vista pelos terminais de entrada do amplificador. A capacitância [C(1+A)] é chamada de Capacitância Miller de entrada: Cin Miller = C(1+A) Note que se A→∞ , CinM → ∞ A capacitância de saída pode ser deduzida de forma análoga a de entrada. Lembrando que Vi =Vo /A , a corrente no capacitor de realimentação pode ser expressa por: C o C io C jX V A jX VV I ) 1 1( )( ) 1 (.2 1 /)1( A A Cf j AA jX I V oC C o Onde (Vo / IC ) representa a impedância do capacitor vista pelos terminais de saída do amplificador. A capacitância [ C(A+1)/A ] é chamada de Capacitância Miller de saída: CoMiller = C(A+1)/A Note que se A→∞ , CoM → C Circuito Inversor (Conversor Corrente-Tensão) do VAV . A saída é dada por: Seguindo as polaridades indicadas: F i o R A A i V . 1 entradadecorrente saídadetensão i V i o onde A F i o R i V Fio RiV . Como ou Este circuito é chamado CONVERSOR CORRENTE-TENSÃO porque uma corrente de entrada controla uma tensão de saída. A V RiVRiV VRiV o FidFio oFid .. 0. a) ENTRADA: A partir do teorema de Miller, podemos substituir uma impedância de realimentação pelo seu efeito na entrada e na saída. Redesenhando o circuito, teremos : Temos: Millerin F R A R 1 MilleroF RR A A 1 Na entrada Na saída )( A Como zero A R R F Millerin 1 FFMillero RR A A R 1 A impedância de entrada com malha fechada pode ser vista como: inMinMFin ZRZ // Como Zin é tipicamente maior que 2MΩ e Rin M tende a ZERO, com o aumento do ganho, temos: A R Z F MFin 1 A zeroZ MFin ; como , b) SAÍDA: A impedância de saída permanece baixa, como no caso anterior: )1( A Z Z o MFo A zeroZ MFo A impedância de entrada com malha fechada pode ser vista como: inMinMFin ZRZ // Como Zin é tipicamente maior que 2MΩ e Rin M tende a ZERO, com o aumento do ganho, temos: A R Z F MFin 1 A zeroZ MFin ; como , a) ENTRADA (continuação) Exemplo: FOTODETETOR (controle remoto) O fotodiodo funciona como uma fonte de corrente estimulada por radiação. A tensão de saída apresenta uma amplitude proporcional a pequena corrente de entrada. A sensibilidade típica de um fotodiodo é da ordem de 80nA/lux. Logo, circulando uma corrente dessa ordem no resistor de realimentação, teremos na saída uma tensão de: luxmVV lux nA kV oo /880.100
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