Resumen: Realimentacin negativa
PROF.: Ramn Guirriman C.
xS
xAx0
xf
Af =
x0 A = D = 1 + A : Desensibilidad xS 1 + A Af A 1 = = A A 1 + A
(1 + A )2AAf2
Un cambio incremental en la ganancia A produce un cambio en AfAf
=
(1 + A )SA f =A
Af
=
A
(1 + A )
2
=
A 1+ A A = 2 1+ A A (1 + A ) A
1 : sensibilidad de la ganancia A A 1+ A Cuando A >> 1,
que es el caso en general, la sensibilidad de Af con respecto a A
se hace muy pequea. Es decir, un cambio significativo en A causar
slo uno pequeo en Af. = Tipo de realimentacin Para ver si existe
realimentacin de corriente, ponga la carga en circuito abierto, de
tal modo que la corriente de salida sea cero. Si la seal devuelta a
la entrada del amplificador por la red de realimentacin (xf) tambin
resulta ser cero, el amplificador tiene realimentacin de
corriente.
Af Af
Para ver si existe realimentacin de tensin, cortocircuite la
carga, de tal modo que la tensin de salida sea cero. Si la seal
devuelta a la entrada del amplificador por la red de realimentacin
(xf) es tambin igual a cero, el amplificador tiene realimentacin de
tensin.
Ampliacin del ancho de Banda con la realimentacin negativa
Considerando un sistema simple cuya frecuencia superior de corte es
H AM A( s ) = 1 + s H Con realimentacin negativa y suponiendo que
la red de realimentacin no vara. AM AM A( s) 1 + s H 1 + AM AM = =
= Af ( s ) = s 1 + A ( s ) 1 + AM 1 + s H + AM 1 + H (1 + AM ) 1 +
s H
Hf = H (1 + AM ) la frecuencia superior de corte aument en el
factor D !!
Electrnica II RGC
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Anlogamente para un sistema simple cuya frecuencia inferior de
corte es L , (recuerde que un modelobsico de un pasa-alto, que
sirve para modelar la frecuencia inferior de corte de un sistema
simple es
A( s ) =
(A )s AM s = M L ) s + L s L + 1
Lf = L / (1 + AM )
Ej a1: Un amplificador con realimentacin negativa tiene A=103 y
= 0.1. Si xS(t)=cos(t) determinar x0, x y xf. Repetir para A=104. a
que se aproxima a medida que A se aproxima a infinito?Resp.con
A=103 x=0.01 cos(t) con A=104. x=0.001 cos(t) cuando A x 0
Ej a2.: Un amplificador tiene una ganancia en lazo abierto
nominal de A=104 con una variacin de 3% debido a la variacin de
temperatura ambiente. Para estabilizar este amplificador se propone
una realimentacin negativa. qu valor de debe utilizarse de manera
que las variaciones de Af con la temperatura no sean mayores de
0.1%? cul es el valor nominal de Af para este valor de ? Suponga
que es constante con las variaciones de temperatura.Resp.: 2910-4
Af=333
Ej a3: Suponga que la ganancia en lazo abierto de un
amplificador vara en 10%. Se desea disear un amplificador
realimentado con una ganancia en lazo cerrado de 10 0.1%. Determine
los valores requeridos para la ganancia en lazo abierto A y para el
factor de realimentacin .Resp.: A990 (s A=990 =0.098989)
Ej a4: Determine Af en las configuraciones que se indican
2xs
A1
A2 1 1
x0
Af =
A1 A2 1 + 1 A2 + 2 A1 A2
xs
A1
A2 2
A3
x0
Af =
A1 A2 A3 1 + 2 A2 + 1 A1 A2 A3
Ejemplo con simulacin. Un amplificador de voltaje con Av=5000,
Rin=100k y Ro=50. tambin se incluye un condensador que modela la
atenuacin de la respuesta con la frecuencia.
AV=5000Lazo abierto
se realimenta negativamente con una red indicada. Electrnica II
RGC 2
s consideramos que la corriente que pasa por R2 pasa
mayoritariamente por R1 (dado que R1>>Rinr), es decir vf lo
obtenemos del divisor de tensin solamente v R1 1 = f = v0 R1 + R2
101 D = 1 + AV = 50.5 A 5000 1 AVf = = = 99 D 50.5 (ntese que AV
>> 1 )Lazo cerrado Anlisis esttico.+
vf_
En efecto, al hacer el barrido (DC sweep)
en continua se obtiene
2.0KV
En lazo abierto:
(85.955m,419.293)
419.293 = 4878 85.955m (la recta pasa por el origen por eso su
pendiente se mide fcilmente) AV =
0V
-2.0KV -300mV -200mV V(out)
0V V_Vs
200mV
En lazo cerrado: 8.457 AVf = = 98.93 85.484m
40V (85.484m,8.4570)
0V
-40V -300mV -200mV V(outr)
0V V_Vs
200mV
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Respuesta en frecuencia (barrido en alterna, AC sweep): en lazo
abierto AV 73.65 dB (4814) H 67 Hz La frecuencia de corte se mide
cuando la potencia de salida ha disminuido a la mitad tiene una
disminucin de 3dB. (como se indica)75 (66.795,70.682)
10.486,73.654) 50
25
0 10Hz 100Hz DB(V(out)/ V(in))
1.0KHz Frequency
10KHz
100KHz
En lazo cerrado AVf 39.9 dB (98.85)
40 30 20 10 0 10Hz 100Hz DB(V(outr)/ V(in)) (10.508,39.907)
(3.0470K,37.086)
A La ganancia diminuy en V D Hf 3047 Hz
En efecto, Hf H D = 67 50.5 = 3383 Hz Es decir, el ancho de
banda, BW aumento en aproximadamente la desensibilidad D.
1.0KHz Frequency
10KHz
100KHz
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