Amplificador PUSH PULL Classe B

7/22/2019 Amplificador PUSH PULL Classe B

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Colgio tcnico de Campinas

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Laboratrio de Eletrnica industrial

Relatrio :

Amplificador PUSH PULL classe B

Turma C 3 feira

Relator : William Rodrigues Menezes - 10442


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COTUCA Laboratrio de Eletrnica industrial

Turma C 3 feira

Grupo :William Rodrigues Menezes - 10442

Luis Paulo Fernandes - 09381

Jeferson Gonalves de Souza - 09374

Relator : William Rodrigues Menezes - 10442

Experimento :Amplificador PUSH PULL classe B

1.0Objetivos.Montar um Amplificador Classe B com polarizao por divisor de tenso e por diodos de compensao.Analisar o comportamento destes amplificadores, em relao a compliance e a distoro.

2.0Introduo terica.Na eletrnica direcionada ao udio temos, entre outros: os pr-amplificadores, quenada mais so do que "amplificadores de pequenos sinais"; utilizado em mesas de som por exemplo,tem como principal funo fornecer, a partir de um pequenos sinais de entrada , grandes sinais cargasde baixa impedncia (grandes correntes), e conseqentemente uma grande potncia.

2.1Classes de operao

O que determina o tipo de classe de operao de um amplificador o modo como os transistores do

estgio de sada operam, na tentativa de se obter maior linearidade (menor distoro) e/ourendimento. Existem classes de Pr - Amplificadores que se aplicam a amplificadores de udio, eoutras que so utilizadas em amplificadores de alta freqncia (RF) e controles de potncia

Na figura abaixo possvel visualizar um amplificador funcionando na configurao da classe B


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Figura 01

2.2Funcionamento do Amplificador PUSH PULL classe BCada um dos transistores responsvel pela conduo de um semi ciclo do sinal, ao injetar o sinal

positivo transistor NPN Q2 o mesmo conduz durante todo o ciclo positivo e sua tenso carrega o

capacitor C3, ao iniciar o semi ciclo negativo o transistor PNP Q1 passa a conduzir o devido acarga que descarregada pelo capacitor C3 carregado anteriormente ,essa condio possvel graasao resistores R1 , R2, R3, R4, dispostos na forma de polarizao por divisor de tenso que fazemcom que o circuito esteja na eminncia de conduo.

2.3Parmetros

A eficincia.Um parmetro muito importante a eficincia n , que relaciona a potncia mdia Pvcc, que a fonte de alimentao d ao circuito e a potncia mdia PL que o amplificador d carga,conforme a equao abaixo, ainda baseando-se na figura abaixo possvel simular o caso ideal,onde a tenso de pico na sada igual a VCC, teramos a para eficincia mxima terica doamplificador classe B


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2.4Potencia dissipada.A eficincia nos mostra quanta potncia PA foi desperdiada no amplificador, normalmente sob a forma decalor, conforme a prxima equao

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2.5Potncia dissipada na carga.Ao contrrio de outros amplificadores no classe B a potncia dissipada pela carga dependentedo nvel mximo da sada. interessante observarmos que a potncia mdia dissipada,lembrando que a Vsaida a mxima tenso de pico a pico

2.6A potncia mxima dissipadaA potncia mxima dissipada pelo transistor depende de quando de linha de carga Ca usada . interessanteobservarmos que a potncia mdia dissipadaPDno transistor dada pela equao

2.7 A potncia mxima disipada na fonte

A potncia mxima dissipada pela fonte dado por

2.8 Corrente de Dreno

A corrente total de drenada denominadaIs dada pela soma de duas correntes :

Sendo que I1 a corrente CC atravs do resistores de polarizao e I2 a corrente atravs do coletor superior.


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3.0Procedimento Experimental.

O experimento consiste em realizar medies de tenso nos elementos do circuito, verificar a variao doponto quiescente e verificar se ocorre distoro na carga determinar a compliance de sada do circuito efinalmente realizar as medies necessrias para calcular a eficincia do amplificador

Foram utilizados os seguintes materiais.

Gerador de udio. Fonte ajustvel de 0 - 15V. 2 Diodos 2 Capacitores eletrolticos de 1F e de 100F; Resistores de 100680 e 4.7K; Osciloscpio; Multmetro;

3.1Distoro de cruzamento:Montamos o Circuito da Figura 02 com a fonte de alimentao em 5 V , o Gerador de udio foiconfigurado com 2Vpp de tenso e 1kHz de freqncia

Figura 02


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Figura 03

Setup : 500mV/ Div ; 200 us / Div

Justifique:

Obtivemos uma tenso no resistor RL com 600m Vp positivo e 620m Vp negativo possvel

observar uma pequena distoro no sinal, tal distoro ocorre pois a tenso CA que chega tem queaumentar at aproximadamente 0,7 V para que possa vencer a barreira de 0,7V imposta pelo Vbe dostransistores


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3.2Sensibilidade da tenso: polarizao por divisor de tenso.Reduzir o nvel do sinal a zero e ligar uma ampermetro em serie com o coletor aps isso ajusteVcc para obter uma corrente Icq de 10uA, anotar os dados obtidos na Tabela 1.0 com asvariaes de Vcc.

Figura 04

Tabela 01

A sensibilidade foi calculada com a Formula abaixo:

Sensibilidade =

I cq Vcc

10 uA 128 mV

100 uA 1.15 V

1 mA 9.45 V

10 mA 10.96 V


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3.3Compliance CA de Sada.O Vcc foi ajustado a 1,47 V e obtemos uma corrente quiescente Icq = 1mA, a primeira linhamarca o pico positivo com 420m Vp, e a segunda linha marca o pico negativo com 420m Vp

Figura 05

Setup : 200mV/ Div ; 200 us / Div

3.4Sensibilidade da tenso : polarizao por diodo.Foi montado o circuito da figura 06.

Figura 06


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Reduzimos o gerador de udio a zero e com o ampermetro em serie com o coletor do transistorQ2 , a tenso Vcc foi variada a de 0 at 15V e os valores de corrente quiescente foram anotadosna Tabela 02, quando a tenso Vcc chegou a 15 V o circuito apresentava uma corrente de 1.21mA

Figura 07

Tabela 02

I cq Vcc

10 uA 910 mV

100 uA 1.94 V

1 mA 7.98 V

1.21 mA 15 V

Calculo de sensibilidade :


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3.5Relaes de potencia.I - Baseado no circuito da figura 08 foi calculado o Vceq dos transistores Q1 e Q2 para um Vccde 10 V.

Figura 08

I I- Foi calculado tambm a Compliance de sada.


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I I I - E por fim a corrente de dreno.

I V- Valores medidos: com o circuito na configurao da figura 08 foram verificados os seguintesdados:

Q1 Vcq = 5,03 VQ2 Vcq = -4,98 VIcq = 15.53 mA

V- Atravs do valores medidos calculamos a potencia mxima na carga , a potencia fornecidapela fonte e a eficincia do circuito.

VI- A seguir a Tabela 03 comparando os dados tericos com os experimentais.

Tabela 03


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4.0Concluses.Os Amplificadores classe B se caracterizam por no ter corrente de polarizao nos transistores de sada,e isso faz com que o rendimento aumente cerca de 75% a 80 % .Esses transistores conduzem apenas quando aplicado um sinal de entrada sendo que cada um deles ficaresponsvel por um semi ciclo da senide de sada.

No momento em que operao passa de um transistor para o outro ocorre uma interrupo no sinal

chamada de distoro de crossover ,que mais ou menos significativa de acordo com o sinal de entrada.Para um nvel de potncia de entrada baixo a distoro relativamente alta, j para uma potncia deentrada mais alta , essa interrupo muito pequena quando comparada ao sinal de entrada.J no circuito com dois diodos no lugar dos dois resistores essa distoro no ocorreu para valores

baixos de potencia

5.0Bibliografia.

Eletrnica IV

ESCOLA POLITECNICA DO RIO DE JANEIRODEPARTAMENTO DE ELETRNICA(arquivo pdf)

Eletrnica 01ALBERT MALVINO(Livro)


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7.0ndice de figuras e tabelasPagina

Figura 01 03Figura 02 05Figura 03 06

Figura 04 07Figura 05 08Figura 06 08Figura 07 09Figura 08 10

Tabela 01 07Tabela 02 09Tabela 03 11

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