Ejerc02
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Unidad 01
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ejercicio fet en baja frecuencia, con funcion de transferencia
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Unidad 01
ELEL 160
Ejercicio.- Determinar la ganancia de banda media, los polos, los ceros, y la frecuencia de corte para el amplificador fuente común de la figura. Suponga: gm = 1.23 mS. Escribir la expresión completa de la función de transferencia del amplificador. Escribir una representación del polo dominante polos para la función de transferencia del amplificador.
R1
R2
RD
RS
R3
Rg
+
Vi
C1
C2
C3
Vo
+
-
+ VDD
1 kΩ
560 kΩ
430 kΩ
4,3 kΩ
1,3 kΩ
100 kΩ
0,1 uF
0,1 uF
10 uF
R1
R2
RD
RS
R3
Rg
+
Vi
C1
C2
C3
Vo
+
-
+ VDD
La respuesta de frecuencia de un amplificador siempre se puede obtener mediante análisis directo del circuito en el dominio de la frecuencia.
ELEL 160
R1
R2
RD
RS
R3
Rg
+
Vi
C1
C2
C3
Vo
+
-
+ VDD
El circuito equivalente de corriente alterna:
RG
RD
RS
R3
Rg
+
Vi
C1
C2
C3
Vo
+
-
ELEL 160
Para determinar el comportamiento del circuito a frecuencias bajas:
RG
RD
RS
R3
Rg
+
Vi
C1
C2
C3
Vo
+
-
RG
RD
RS
R3
Rg
+
Vi
C1
C2
C3
Vo
+
-
io
gm vgs
s
G
ELEL 160
RsC
R
RVgIRIV
D
D
gsmooossdondess
3
2
3 1*)()()()(
RG
RD
RS
R3
Rg
+
Vi
C1
C2
C3
Vo
+
-
io
gm vgs
s
G
)(1
**)()(
32
33
3
2
1s
s
sss V
RRC
RRgRR
sCR
RVgV gs
D
Dm
D
D
gsmo
11 1
1
1
)()()(
RRsCRsC
VR
sCR
RVV
Gg
G
i
Gg
G
igsss
También:
ELEL 160
EL voltaje en la fuente del FET es:
RG
RD
RS
R3
Rg
+
Vi
C1
C2
C3
Vo
+
-
io
gm vgs
s
G
VGgsC
gVVsCVGVVg g
Sm
m
sssSsgmo
3
3 0
VGgsC
GsCGgsC
gVVVV g
Sm
S
Sm
m
gsggss
3
3
3
1)(
Con ello:
)(
13
3
1
1
sV
Rg
C
s
RCs
VV g
s
m
s
sg
De aquí:
ELEL 160
Finalmente:
)(*)(
)()( s
s
ss FA
VV
A Lm
i
o
v
RRCR
gC
RRC
RCs
RRR
RRgA
D
s
m
Gg
S
Gg
G
Dmv
sss
s
s
32
3
1
3
2
3
1
1
11
1
)(
ELEL 160
ELEL 160
El circuito para determinar Am es:
RG
RD R3
Rg
+
ViVo
+
-
io
gm vgs
s
G
Am = - (1,23 mS) (4,3 kΩ//100kΩ)(243kΩ/244kΩ) = - 5,05 (14,1 dB)
Los tres ceros son:
wz1 = 0 ; wz2=0 ; wz3 = - 1/((10 µF)(1,3kΩ)) = - 76,9 rad/s
ELEL 160
srad
kkuFwp
/4124311,0
11
y los polos son:
srad
kkuFwp
/9,951003,41,0
12
srad
mskuF
wp/200
23,11
3,110
13
Entonces, la frecuencia inferior de corte está dada por:
9,760022009,9541222222
2
1
f
L
fL = 31,5 Hz
con ello, la función de transferencia completa es:
2009,9541
9,7605,5
2
)(
sss
ssA s
v
ELEL 160
La estimación del polo dominante podría escribirse utilizando el valor calculado de fL o el polo más alto, vale decir:
19705,5)(
ss
A sv
20005,5)(
ss
A sv
ELEL 160
