PTC2426 - Terceira Lista de Exercıcios

Philippe P. S. Fanaro

Novembro de 2014

1 Capıtulo 9

1.1 9.3

Turn−On Delay Laser = −τexp ln (1− IthIo

) (9.3.1)

Com tturn−on = 0, 60 · τexp, temos:

0, 6 = ln (1− IthIo

)⇒ IthIo

= 1− e−0,60 = 0, 45⇒ IoIth

= 2, 22 (9.3.2)

Portanto, para o delay dado, temos que ter a corrente do laser sendo 2,22vezes maior do que a corrente de limiar.

1.2 9.7

Queremos que (ID = 5 nA e RΦ = 0, 5 A/W ):

2qis∆f = 2qID∆f ⇒ is = ID (9.7.1)

Portanto,

RΦPi = 5 · 10−9 ⇒ Pi =5 · 10−9

0, 5= 10 nW (9.7.2)

1.3 9.11

Pin =2qRΦ∆fRL +

√(2qRΦ∆fRL)2 + 4RLR2

Φ(4kBT∆f + 2qRL∆fID)

2RLR2Φ

(9.11.1)

e

NEP =Pin√∆f

(9.11.2)

1

Com isso, podemos elaborar a tabela abaixo:

Tabela Aproximada

RL[Ω] Pin[nW ] NEP [pW/√Hz]

50 606,67 60,67500 191,89 19,195000 60,68 6,0750000 19,25 1,93

1.4 9.15

1.

Zf =1

Rf+ j2πfCf = 0, 1 · 10−3 + j2πf0, 2 · 10−12 (9.15.1)

Vout(f) = ZfIs(f)⇒ Vout(f) = [0, 1 · 10−3 + j2πf0, 2 · 10−12]If (9.15.2)

2. Supondo que o amplificador nao restrinja a banda passante do sistema:

∆f3dB =1

2πRfCD= 3, 18 MHz (9.15.3)

3. Calculando o ruıdo termico, temos:

< i2NT >=4kBT∆f

RL=

4 · 1, 38 · 10−23 · 300 · 3, 18 · 106

104= 5, 26 · 10−18 A2

(9.15.4)

⇒ irmsNT =

√< i2NT > = 2, 29 nA (9.15.5)

4. If = RΦPin = 0, 5 · 0, 5 · 10−6 = 0, 25 µA

5.

SNRin =< PIN >

< PNT > + < PNS >=

(RΦPi)2Rf

2qRf∆fRΦPi + 4kBT∆f(9.15.6)

SNRin =(0, 5 · 0, 5 · 10−6)2 · 104

2 · 1, 6 · 10−19 · 104 · 3, 18 · 106 · 0, 5 · 0, 5 · 10−6 + 4 · 1, 38 · 10−23 · 300 · 3, 18 · 106≈ 54 dB

(9.15.7)

⇒ SNRout = 54− 4 = 50 dB (9.15.8)

2

2 Capıtulo 10

2.1 10.3

1. Por ser o mais longo, o enlace crıtico e o AB.

Perdamax = 2αcomutmax+ 0, 4αaten = 1, 5 + 0, 4 · 5 = 3, 5 dB (10.3.1)

2. Faixa dinamica:

FD = Perdamax − Perdamin = 3, 5− (2αcomutmin+ 0, 4αaten) (10.3.2)

⇒ FD = 2(αcomutmax − αcomutmin) = 2 · (1, 5− 0, 5) = 2 dB (10.3.3)

3.

3