eloIII-diferencial_5ed

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01. Apresentação do programa da disciplina: Amplificador Diferencial. 
02. Amplificador Diferencial e exercícios. Sedra 5o Ed.- Cap. 7 - pag. 428 a 448.
03. Resposta em Freqüência de amplificadores FET. 
04. Resposta em Freqüência de amplificadores Bipolar. 
05. Resposta em Freqüência de amplificadores: Continuação e exercícios.
Sedra 5o Ed.- Item 4.9 - pag. 202 a 208 e Item 5.9 - pag. 306 a 314. 
06. Sensores Passivos: Óticos (fotodiodos e fototransistores). Exercícios.
07. Realimentação: Série-Paralelo e Série-Série.
08. Realimentação: Paralelo-Paralelo e Paralelo-Série. 
09. Realimentação: Continuação e exercícios. Sedra 5o Ed.- Cap. 8 - pag. 489 a 515.
10. Amplificador de Potência: Classe A e B. 
11. Amplificador de Potência: Classe AB e exercícios. 
Sedra 5o Ed.- Cap. 14 - pag. 767 a 783.
12. Dispositivos Eletrônicos Especiais: SCR, DIAC e TRIAC.
Eletrônica III (ELO III)
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PROGRAMA
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MF = MT * FL
onde: MF = Média Final
MT = Média das avaliações teóricas ( T1 e T2 )
FL = Fator de Laboratório
Sendo: Média de Teoria: MT = (0,4*T1 + 0,6*T2)*FT e 
Fator de Laboratório: FL = (PP * K * 0,03) + 0,70
T1 e T2 = provas teóricas realizadas nos períodos marcados pela FEI. 
FT = Fator de teoria ( 0,8 < FT < 1,0; será subtraído 0,05 por atividade não entregue ou 
recusada ). Serão ao todo 5 exercícios feitos em sala de aula. (despreza-se 1 e apenas 1)
PP = Projeto Prático individual a ser desenvolvido em laboratório.
K = Fator de relatório com 0 ≤
 
K ≤
 
1,4 : será subtraído 0,2 por atividade não entregue 
ou recusada.
BIBLIOGRAFIA BÁSICA
- Microeletrônica 5o Ed.– Sedra/Smith – Pearson / Prentice Hall
- Dispositivos e Circuitos Eletrônicos – Bogart - Makron Books
CRITÉRIO DE AVALIAÇÃO
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Circuito muito utilizado: É o estágio de entrada do amplificador operacional.
O circuito com transistor MOS é similar ao transistor Bipolar (pag. 429 a 438).
RC2RC1
Vcc
-VEE
vB1 vB2
vc1 vc2
Q1 Q2
ic1 ic2
I
Figura 7.12 – Configuração básica do par diferencial com TBJ (pag 439).
Deve-se ter Q1 = Q2 portanto β1=
 
β2
 
e RC1 = RC2 = RC
Capitulo 7 - Amplificador diferencial – pag. 438
(As figuras e as equações estão numeradas conforme o livro Sedra 5o Ed.)
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conduz
Vcc-IRc Vcc
I 0
1V
0,3V
cortado
I
RCRC
Vcc
-VEE
Q1 Q2
b)
vCM -0,7V
vCM
Vcc I Rc− 2 Vcc
I Rc− 2
I
2
I
2
I
RCRC
Vcc
-VEE
Q1 Q2
a)
Figura 7.13 – Diferentes situações de operação do par diferencial considerando-se α=1 
(pag. 439).
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Vcc-IRCVcc
I0
-1V
-0,7V
conduzcortado
I
RCRC
Vcc
-VEE
Q1 Q2
c)
Figura 7.13 – Diferentes situações de operação do par diferencial considerando-se α=1 
(pag. 439)
vi
pequeno
RC
I
RC
Vcc
-VEE
Q1 Q2
d)
+-
vo=2ΔIRc
Fazer exercício 7.7 - pag. 440.
I I
2
+Δ I I
2
− Δ
Vcc I Rc
IRc
−
+
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
2
Δ
Vcc I Rc
IRc
−
−
⎛
⎝
⎜
⎞
⎠
⎟
2
Δ
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• 7.3.2 Operação com grandes sinais do amplificador diferencial 
(pag. 440)
vE é a tensão no emissor da figura 7.12.
TVEvBves
I
Ei
/)1(
1
−
=
α
TVEvBves
I
Ei
/)2(
2
−
=
α
(7.67) (7.68) 
TVBvBve
Ei
Ei /)21(
2
1 −=
TVBvBveEiEi
Ei
/)12(1
1
21
1
−
+
=
+ TVBvBveEiEi
Ei
/)21(1
1
21
2
−
+
=
+
(7.69) (7.70) 
TVBvBve
Iii CE /)12(1
11 −
+
==
TVBvBve
Iii CE /)21(1
22 −
+
==(7.72) (7.73) 
Iii EE =+ 21 (7.71) e α=1 portanto iC =iE
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TVBvBve
I
CiEi /)12(1
11 −
+
==
Considerando-se a equação 7.72 com vB1 -vB2 =vid e multiplicando-se numerador e 
denominador por TVidve
2/
2221
dv
TV
II
Ci += (7.77) 
2222
dv
TV
IIiC −= (7.78) 
•
 
7.3.3 Operação com pequenos sinais do amplificador diferencial 
(pag. 442)
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RCRC
vBE2 =VBE -vid/2vid
I
Vcc
-VEE
Q1 Q2
vBE1 =VBE +vid/2
+
-
TVidvTV
I
mg 2 e 2 <<=
22
idvcRmgcR
IVcc −− ⎟⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
22
idvmg
I + 22
idvmg
I −
22
idvcRmgcR
IVcc +− ⎟⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
Figura 7.16 – Correntes e tensões no amplificador diferencial para um 
pequeno sinal diferencial vid aplicado (pag. 442).
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Para vid =0 a corrente de polarização I se divide igualmente, I/2 para cada transistor.
Para vid ≠0 a corrente de coletor de Q1 aumenta e a de Q2 diminui (ou vice versa) de 
igual valor, iC incremental.
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• Ganho diferencial de tensão. (pag. 443)
As tensões nos coletores são:
( )
21
idvcRmgcRcIVcccv −−= ( ) 22 id
v
cRmgcRcIVcccv +−=(7.91) (7.92) 
Considerando-se a saída diferencial (entre os dois coletores) tem-se
cRmg
dv
cvcv
dA −=
−
= 21 (7.93) 
Considerando-se a saída simples (entre um coletor e o terra) tem-se
cRmg
dv
cv
dA 2
11 −== (7.94) 
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• Ganho de tensão em modo comum . (pag. 445)
REE
vCMvCM
I
RCRC
Vcc
-VEE
Q1 Q2
a)
vC1 vC2
Figura 7.22 - a) Amplificador diferencial alimentado por um sinal de tensão em modo 
comum. 
2REE
vCMvCM
I
RCRC
Vcc
-VEE
Q1 Q2
b)
vC1 vC2
Vcc
2REE I
-VEE
b) Meio circuito equivalente. (pag. 445).
REE é a impedância da Fonte de Corrente.
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EER
cR
CMverEER
cR
CMvcv 221
−≈
+
−=
α
EER
cR
CMvcv 22
−≈
As tensões nos coletores são (pag. 446).
(7.97) (7.98) 
Considerando-se a saída diferencial (entre os dois coletores) tem-se vc1 - vc2 =0, 
portanto, o ganho em modo comum é nulo (Acm =0).
EERmg
cmA
dACMRR ==
A razão de rejeição de modo comum (CMRR), considerando Ad para meio circuito, é
cmA
dACMRR log20=(7.101) (7.102) 
EER
cRcmA 2
−= (7.99) 
No caso de saída simples tem-se
cRgmcmA 2
1= (7.100) 
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Isto é válido para o circuito perfeitamente simétrico. Porém na prática os circuitos 
não são perfeitamente simétricos, o que faz com que o ganho em modo comum não seja 
zero. Por exemplo, um descasamento de ΔRc nas resistências, supondo Rc em Q1 e Rc +ΔRc 
em Q2 tem-se.
R
cR
CMverR
cR
CMvcv 221
−≈
+
−=
α
R
cRcR
CMv
erR
cRcR
CMvcv 222
Δ+
−≈
+
Δ+
−=
α
cR
cR
R
cR
R
cR
cmA
Δ
=
Δ
=
22
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• Polarização
vid =0
A fonte de corrente pode ser o representado como na figura 1.
I
RC2RC1
Vcc
-VEE
vi1 vi2
vo1 vo2
Q1 Q2
vo
Q3
RS
RE
V
Figura 1 – Par diferencial com a 
fonte de corrente com transistor e 
zener.
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A alimentação é dupla sendo simétrica (Vcc, terra, -Vcc) ou assimétrica (Vcc, 
terra, -VEE )
111 BEVCEVcIcRCBVcIcRVcc −+=+=
EEVIERCEVCEVcIcRVcc −+++= 31
EEVZVSISRV −+=
EEVIERCEVBEV −++= 310
A tensão V pode ser Vcc ou terra por facilidade de construção ou qualquer valor 
maior que –Vcc ou -VEE .
Equações básicas:
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