Universidad de Navarra Nafarroako Unibertsitatea Escuela Superior de Ingenieros Ingeniarien Goi Mailako Eskola ASIGNATURA GAIA CURSO KURTSOA NOMBRE IZENA FECHA DATA PROBLEMA 2 1.- El circuito que se muestra en la figura presenta una retroalimentación serie-paralelo suministrada por las resistencias R1 y R2. Si se supone que la corriente de 1 mA se divide a partes iguales entre Q1 y Q2 hallar la ganancia A del amplificador, el factor de retroalimentación β , la ganancia del sistema retroalimentado Af , la resistencia de entrada Ren y la resistencia de salida Rsal. Suponga que los transistores BJT tienen β =100 y el 2 transistor MOS presenta kW/L=0.014 A/V . 2.- Suponiendo que el circuito fuera inestable al retroalimentarlo con un factor de retroalimentación β dado, independiente de la frecuencia, DESCRIBA como conectaría la capacidad de compensación en frecuencia CC para llevarlo a una zona estable de operación. 10 KΩ Q3 5 KΩ R2=9 KΩ Q1 vs v0 Q2 R1=1 KΩ + - RL=1 KΩ 5 mA 1 mA Ren Rsal A= 57,6 V/V Ren = 102,5 KΩ Af = 8,52 V/V β= 0,1 V/V Rsal = 11,58 Ω SOLUCIÓN Retroalimentación SERIE-PARALELO 9 KΩ R11 + 1KΩ βV0 R22 V0 - R11 = 900 Ω R22 = 10 KΩ β= 1 = 0,1V V 10 Circuito de pequeña señal G S v0 i0 = + g mv 0 R22 // RL g mVGS Rs β ⋅ ib1 RL v0 ib1 β ⋅ ib 2 rπ 1 vi R22 i b2 rπ 2 R11 RC + + vGS - g mVGS v0 v1 - R22 i b1 = ib 2 v i = (Rs + rπ 1 + rπ 2 + R11 ) ⋅ i b1 vi i b1 = ( Rs + rπ 1 + rπ 2 + R11 ) v1 = β ⋅ ib1 RC = β RL RC vi RS + rπ 1 + rπ 2 + R11 v 0 = ( RL // R22 ) g m vGS = (RL // R22 )g m (v1 − v0 ) v0 = v0 = g m ( RL // R22 ) RC ⋅ vi ⋅β ⋅ 1 + g m (RL // R22 ) Rs + rπ 1 + rπ 2 + R11 g m 3 (R L // R22 ) RC ⋅β⋅ = 57,6 V V ( ) 1 + g m3 RL // R 22 R s + rπ 1 + rπ 2 + R11 RL = 1KΩ R22 = 10 KΩ RC = 10 KΩ R11 = 900 Ω g m3 = 0,012 rπ 1 = rπ 2 = 5000 Ω β = 100 R s = 5 KΩ Al ser una conexión serie-paralelo: ∆f = A = 8,52 V V 1 + Aβ La resistencia de entrada del amplificador A será: Ri = vi = Rs + rπ 1 + rπ 2 + R11 = 15,9 KΩ ib1 Rif = Ri (1 + Aβ ) = 107,5KΩ Ren = 107,5KΩ − 5KΩ = 102,5 KΩ La resistencia de salida del amplificador A será: G R0 = ( RL // R22 ) // 1 gm = 76,34Ω R0 = 11,45Ω 1 + Aβ = 1 = 11,58Ω 1 1 − 11, 45 1000 i0 S R0 f = Rsal g mVGS R22 RL v0