Retroalimentación y Estabilidad1 Retroalimentación y Estabilidad (2a parte) Dr. José Ernesto...

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1 Retroalimentación y Estabilidad (2a parte) Dr. José Ernesto Rayas Sánchez Algunas de las figuras de esta presentación fueron tomadas de la página de internet de los autores del texto: A.S. Sedra and K.C. Smith, Microelectronic Circuits. New York, NY: Oxford University Press, 1998.

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1

Retroalimentación y Estabilidad

(2a parte)

Dr. José Ernesto Rayas Sánchez

Algunas de las figuras de esta presentación fueron tomadas de la página de internet de los autores del texto:

A.S. Sedra and K.C. Smith, Microelectronic Circuits. New York, NY: Oxford University Press, 1998.

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2Dr. J.E. Rayas Sánchez

Amp. con Retroalimentación S-S (Caso Ideal)

βAA

VIA

s

of +

==1

io AVI =

fsi VVV −=

osi IVV β−=

)( oso IVAI β−=

Af :

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3Dr. J.E. Rayas Sánchez

Amp. con Retroalimentación S-S (Caso Ideal)

i

sif I

VR =

Rif :

ii

sif RV

VR/

=

osi IVV β−=

isi VAVV β−=

)1( βARR iif +=

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4Dr. J.E. Rayas Sánchez

Amp. con Retroalimentación S-S (Caso Ideal)

Rof :

0=

=sVt

of IVR

oit RAVIV )( −=

toi IIV ββ −=−=

ott RIAIV )( β+=

oof RAR )1( β+=

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5Dr. J.E. Rayas Sánchez

Amp. con Retroalimentación S-S (Caso Ideal)

βAA

VIA

s

of +

==1

)1( βARR iif += oof RAR )1( β+=

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6Dr. J.E. Rayas Sánchez

Amp. con Retroalimentación S-S (Caso Real)

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7Dr. J.E. Rayas Sánchez

Amp. con Retroalimentación S-S (Caso Real)

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8Dr. J.E. Rayas Sánchez

Amp. con Retroalimentación S-S (Caso Real)

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9Dr. J.E. Rayas Sánchez

Calculando A y β para el caso S-S

''

i

o

VIA =

01''

=

=Io

f

IV

β

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10Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación S-S

Suponer

IC1 = 0.6 mA

IC2 = 1 mA

IC3 = 4 mA

hfe = 100

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11Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación S-S (cont.)

Para calcular A...

''

i

o

VIA =

2

3

1

213

'' c

c

c

c

i

c

i

c

VV

VV

VV

VV =

33 ' Coc RIV −≈

2

3

1

21

3 '1

c

c

c

c

i

c

C VV

VV

VV

RA −=

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12Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación S-S (cont.)

?==i

oV v

vA

mgr βπ =

T

Cm V

Ig =

Lbo riv β−= ebbi Ririv )1( βπ ++=

em

Lm

e

LV Rg

rgRr

rA+−=

++−=

1)1( ββ

π

?=inZ

ein RrZ )1( βπ ++=

rL vovi Re

e

ib Rr

vi)1( βπ ++

=

e

LVe R

rArR −≈>> ,si πβ

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13Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación S-S (cont.)

)](||[1)||(

' 211

2111

EFEm

Cm

i

c

RRRgrRg

VV

++−= π

11 m24

mV25mA6.0 −Ω==mg

12 m40

mV25mA1 −Ω==mg

Ω== K5.22

2m

fe

gh

Ω= K96.1|| 21 πrRC

1.15'1 −=

i

c

VVΩ=+ 09.88)(|| 21 EFE RRR

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14Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación S-S (cont.)

)||( 3221

2iCm

c

c RRgVV −=

)](||)[1( 1233 EFEfei RRRhrR +++= π

13 m160

mV25mA4 −Ω==mg

Ω=Ω

== − 625m160

1001

33

m

fe

gh

Ω=+ 09.88)(|| 12 EFE RRR

Ω= K52.93iR13.131

'1 −=

i

c

VV

Ω= K28.3|| 32 iC RR

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15Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación S-S (cont.)

)](||[1 123

33

2

3

EFEm

Cm

c

c

RRRgRg

VV

++−=

36.62

3 −=c

c

VV

2

3

1

21

3 '1

''

c

c

c

c

i

c

Ci

o

VV

VV

VV

RVIA −==

199.20)36.6)(13.131)(1.15(600

1 −Ω=−−−−=A

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16Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación S-S (cont.)

Para calcular β ...

''

o

f

IV

112

2'' EEFE

Eof R

RRRRIV++

=

Ω=++

=++

= 9.11100640100)100)(100(

12

12

EFE

EE

RRRRRβ

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17Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación S-S (cont.)

Para calcular Ri ...

)](||)[1( 211 EFEfei RRRhrR +++= π

Ω=Ω

== − K17.4m24100

11

1m

fe

gh

Ω= K07.13iR

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18Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación S-S (cont.)

Para calcular Ro ...

fe

CEFEo h

RrRRRR++++=

1)](||[ 23

21π

Ω= 8.143oR

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19Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación S-S (cont.)

mA/V7.8378.250

99.20)9.11)(99.20(1

99.201

==+

=+

==βA

AVIA

s

of

mA/V841 =≈=βs

of V

IA

Ω=Ω=+= M28.3)78.250(K07.13)1( βARR iif

Ω=Ω=+= K06.36)78.250(8.143)1( βARR oof

22.50mA/V)(600)7.83(3 −=−=−≈= Cfs

oV RA

VVA

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20Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejercicios de Tarea

Resolver 8.31 y 8.33 del libro de texto

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21Dr. J.E. Rayas Sánchez

Amp. con Retroalimentación P-P (Caso Ideal)

βARR i

if +=

1 βARR o

of +=

1βAA

IVA

s

of +

==1

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22Dr. J.E. Rayas Sánchez

Amp. con Retroalimentación P-P (Caso Real)

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23Dr. J.E. Rayas Sánchez

Calculando A y β para el caso P-P

''

i

o

IVA =

01''

=

=Vo

f

VI

β

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24Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejercicios de Tarea

Estudiar Ejemplo 8.3 del libro de texto

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25Dr. J.E. Rayas Sánchez

Amp. con Retroalimentación P-S (Caso Ideal)

βAA

IIA

s

of +

==1 βA

RR iif +=

1)1( βARR oof +=

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26Dr. J.E. Rayas Sánchez

Amp. con Retroalimentación P-S (Caso Real)

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27Dr. J.E. Rayas Sánchez

Amp. con Retroalimentación P-S (Caso Real)

''

i

o

IIA =

01''

=

=Vo

f

II

β

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28Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación P-S

Suponer hfe = 100 y VA = 75V

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29Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación P-S (cont.)

Análisis de C.D.

21

21

12BB

BB RR

RV+

V57.11 ≈BV

8707.01

1−≈ B

CVI

mA11 ≈CI

111 12 CCC RIV −≈

V21 ≈CV

mA4.07.02

12 =−≈

E

CC R

VI V8.812 222 =−≈ CCC RIV

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30Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación P-S (cont.)

Calculando parámetros internos de los BJTs

mA11 =CI mA4.02 =CI1

1 m40mV25

mA1 −Ω==mg 12 m16

mV25mA4.0 −Ω==mg

Ω=Ω

== − K5.2m40100

11

1m

fe

gh

rπ Ω=Ω

== − K25.6m16100

12

2m

fe

gh

Ω=== K75mA1

V751

1C

Ao I

Vr Ω=== K5.187mA4.0V75

22

C

Ao I

Vr

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31Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación P-S (cont.)

Calculando A...

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32Dr. J.E. Rayas Sánchez

Calculando A y β para el caso P-S

''

i

o

IIA =

01''

=

=Vo

f

II

β

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33Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación P-S (cont.)

Calculando A...

)||||( 21111

1iocm

b

c RrRgvv −= Ω=++= K79.262)||)(1( 222 fEfei RRhrR π

48.3411

1 −=b

c

vv

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34Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación P-S (cont.)

Calculando A...

)||(1)||(

22

22

1

2

fEm

Lcm

c

c

RRgRRg

vv

+−= 3415.0

1

2 −=c

c

vv

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35Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación P-S (cont.)

Calculando A...

Ω=+= K814.1||||||)( 12121 πrRRRRR BBEfi

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36Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación P-S (cont.)

Calculando A...

95.237)3415.0)(48.341(889

K814.1)||('

'1

2

2

1 −=−−ΩΩ−=−==

b

c

LC

i

i

o

vv

RRR

iiA

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37Dr. J.E. Rayas Sánchez

Calculando A y β para el caso P-S

''

i

o

IIA =

01''

=

=Vo

f

II

β

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38Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación P-S (cont.)

Calculando β...

''

o

f

ii

fE

E

o

f

RRR

ii

+−==

2

2

''

β

254.0−=β

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39Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejemplo de Retroalimentación P-S (cont.)

87.344.61

95.237)254.0)(95.237(1

95.2371

−=−=−−+

−=+

==βA

AIIA

s

of

94.31 −=≈=βs

of I

IA

Ω=Ω=+= 52.2944.61/K814.1)1/( βARR iif

)1( βARR oof +=

Ω=+++= K69.21

||)||( 1122

fe

oCfEo h

rRrRRR π

Ω= K23.165ofR

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40Dr. J.E. Rayas Sánchez

Ejercicios de Tarea

Resolver problemas 8.35, 8.37, 8.39, 8.41 y 8.43 del libro de texto