O que é polo dominante em um circuito amplificador?
Passo 1
O enunciado pergunta o que é um polo dominante em um circuito amplificador. Vamos tratar isso no contexto de resposta em frequência de um amplificador: a gente modela o ganho em frequência usando uma função de transferência
(onde
no regime estacionário) e identifica os polos dessa função para entender a banda passante e o comportamento dinâmico.
Passo 2
Em geral, um amplificador tem uma função de transferência típica com vários polos, por exemplo
onde
é o ganho em DC e
são as frequências de cada polo (pontos onde o ganho começa a cair a
,dB/década). Cada polo contribui com um fator de atenuação em alta frequência.
Passo 3
O polo dominante é aquele que possui a menor frequência de pólo
(ou seja, o polo mais próximo da origem no plano
). Se ordenarmos
, então
é o polo dominante. Na prática, isso significa que, para
ligeiramente acima de
, a curva de ganho do amplificador já começa a cair e esse polo “domina” o comportamento de queda de ganho em toda a faixa intermediária antes dos demais polos entrarem em ação.
Passo 4
Por que isso importa?
. A largura de banda do amplificador (onde o ganho cai a
,dB) está basicamente determinada por
.
. O polo dominante impõe a constante de tempo mais longa do circuito, controlando a velocidade de resposta a sinais transitórios.
. Na compensação de amplificadores (ex.: compensação de Miller), costuma-se introduzir propositadamente um pólo dominante em uma frequência bem baixa para garantir estabilidade e fase adequada antes que polos mais altos possam causar oscilação.
Resposta
O polo dominante de um amplificador é o polo da sua função de transferência que possui a menor frequência de corte
(i.e.,o mais próximo da origem no plano
). É ele que define a queda inicial do ganho em frequência, determina a largura de banda efetiva e controla a resposta transitória e a estabilidade do circuito.