ANALISIS FRECUENCIAL Respuesta a alta frecuencia de amplificadores de fuente y emisor comn vDDRL RS + vo + RS RL vo

vsI

vsI

-vDDAmplificador MOSFET de fuente comn tecnun

-vDDAmplificador BJT de emisor comn

RESPUESTA FRECUENCIAL Modelo BJT de alta frecuenciaC=Cje+Cde Cje = Bib + vbe r C C r0 ic

Cje0m

C

gmvbe

V 1- BE V0e IC F Cde = VT

Capacidad de unin entre base y emisor

Capacidad de difusin de base

ie

E Cjc = Cjc0

C=Cjcm

V 1- CB V0c

Capacidad de unin entre base y colector

tecnun

RESPUESTA FRECUENCIAL Modelo MOS de alta frecuenciaGig + vgs -

Cgd Cgsis gmvgs r0 gmbvbs

id

D

Csb B

S

Cdb

tecnun

RESPUESTA FRECUENCIAL Modelo de alta frecuenciaBGib rx + v1 ie rin Cin gmv1 Cf ic

CD

r0

ESModelo General rx rin Cin Cf ro Modelo BJT rb r C C ro Modelo MOS 0 Cgs Cgd ro

tecnun

ANALISIS FRECUENCIAL Respuesta a alta frecuencia de amplificadores de fuente y emisor comnTeorema de Miller1 I1 V1 Y 1 I1 I2 2 V2=KV1 I2 2

+ -

+ + V1 Y1 Y2

+V2=KV1

I1=V1Y1

-

I1=Y(V1-V2)=YV1(1-V2/V1)=YV1(1-K)

Y1=Y(1-K) I2=V2Y2

tecnun

I2=Y(V2-V1)=YV2(1-V1/V2)=YV2(1-1/K)

Y2=Y(1-1/K)

ANALISIS FRECUENCIAL Respuesta a alta frecuencia de amplificadores de fuente y emisor comn

Normalmente la capacidad Cf es pequea por lo que la corriente que circula por ella es mucho menor que la de la fuente controlada gmv1. Por lo tanto, despreciando la corriente que pasa por Cf en la determinacin del voltaje de salida v0, se tiene:

v0 ~ -gmV1RL

tecnun

ANALISIS FRECUENCIAL Respuesta a alta frecuencia de amplificadores de fuente y emisor comn vs+ RS+rXCin + v1 rin Cf r0

vogmv1

RL

vs+ -

RS+rX +Cin rin CM

vo v1~Cf gmv1 r0

-

RL

Capacidad de Miller tecnun CM=(1+gmRL)Cf

ANALISIS FRECUENCIAL Respuesta a alta frecuencia de amplificadores de fuente y emisor comnrin 1+rin(Cin+CM)s VS RS+rX 1+ Z eq rinVS rin+(RS+rX)(1+rin(Cin+CM)s)

Zeq

Zeq=

vs+ -

RS+rX +Cin rin CM

v1= v1

v1=

tecnun

ANALISIS FRECUENCIAL Respuesta a alta frecuencia de amplificadores de fuente y emisor comn

vo~Cf gmv1 r0

Si r0>> v0= -v1gmRL 1+RLCfs

RL

tecnun

ANALISIS FRECUENCIAL Respuesta a alta frecuencia de amplificadores de fuente y emisor comnEntonces: v0= rinVS -gmRL 1+RLCfs rin+(RS+rX)(1+rin(Cin+CM)s) rin 1+ rin+rX+RS s 1 [rin//(RS+rX)][Cin+Cf(1+gmRL)]

-gmRL v0= s 1+ 1 RLCf p1= 1

[rin//(RS+rX)][Cin+Cf(1+gmRL)] p2>>p1

p2= 1 RLCf tecnun

ANALISIS FRECUENCIAL Respuesta a alta frecuencia de amplificadores de fuente y emisor comnR=(RS+rX)//rin iS iS=vS/(RS+rX) Aplicando Kirchoff en el nodo X: iS=v1/R+v1sCin+(v1-v0)sCf Aplicando Kirchoff en el nodo Y: gmv1+v0/RL+(v0-v1)sCf=0 tecnun (2) (1) Equivalente Norton X RCin + v1 Cf

Ygmv1 r0

RL

ANALISIS FRECUENCIAL Respuesta a alta frecuencia de amplificadores de fuente y emisor comnLa ecuacin (2) puede rescribirse en la forma: v1= -v0[(1/RL)+sCf] gm-sCf v0[(1/RL)+sCf] gm-sCf (3)

Sustituyendo la ecuacin (3) en la ecuacin (1) se tiene: iS=-(1/R+sCin+sCf) Entonces: -sCfv0 (4)

RRL(gm-sCf) v0 = iS 1+s(CfRL+CfR+CinR+gmRLRCf)+s2RLRCfCin tecnun

(5)

ANALISIS FRECUENCIAL Respuesta a alta frecuencia de amplificadores de fuente y emisor comnSustituyendo iS en la ecuacin (5) por iS=vS/(RS+rX) se tiene: gmRRL (1-sCf/gm) v0 = RS+rX 1+s(C R +C R+C R+g R RC )+s2R RC C vS f L f in m L f L f in El denominador D(s) puede expresarse como: p2>> p1 s s s s2 D(s)= 1+ 1+ ~ 1+ + p1 p2 p1 p2 p1 tecnun

ANALISIS FRECUENCIAL Respuesta a alta frecuencia de amplificadores de fuente y emisor comnIgualando trminos se obtiene: p1= 1 [rin//(RS+rX)][Cin+Cf(1+gmRL+RL/R)]

El cociente RL/R suele pequeo, por lo que la aproximacin de Miller se muestra bastante acertada. p2= gm 1 1 1 + + + RLCf RCin RLCin Cin

Los resultados pueden particularizarse para las tecnologas BJT y CMOS sin ms sustituyendo Cf, Cin, R, RS, rin y rX por sus valores equivalentes. tecnun