1Amplificadores de Potnciapg. 497 a 512

PUC

ENGENHARIA

LABORATRIO DE DCE 3

21. Introduo

O que um amplificador? Os amplificadores so classificados por classes: indicam quanto o sinal de sada varia, sobre um ciclo de operao, para um ciclocompleto do sinal de entrada.

Classe A: O sinal de sada varia por um ciclo completo de 360o.

3 Classe B: O sinal de sada varia sobre a metade do ciclo de entrada( 180o ).

so necessrios 02 classe B para os 360o completos de operao( push-pull ).

Produzem um sinal distorcido.

4 Classe AB: emprega a polarizao do A e B; a sada encontra-se entre 180o e 360o e no uma operao classe A e nem B.

Classe C: o sinal de sada encontra-se abaixo dos 180o. Esta classe utilizada em circuitos especiais tais como os sintonizados ( rdios e comunicaes ).

Classe D: empregada em sinais pulsados ( digitais ).

Eficincia dos amplificadores: a relao entre vo/vi!!

Classe A AB B D

Eficincia 25 a 50% 25 a 78,5% 78,5% acima de 90%

52. Amplificador Classe A com realimentao srie:

Em cc:

C

BC

B

cc

B

I.

R7,0VI

.IR-VV

I

CCCCE =

=

=

6 Em ca: limites de operao do coletor-emissor: 0V e Vcc

7 Potncia:

Potncia de Entrada: Pi(cc) = VCC.ICQ

Potncia de sada:aplicando-se Vi no circuito, a corrente IC varia em torno de seu valor ICQ. A potncia ca liberada para a carga RC pode ser dada por:

I. Utilizando sinais eficazes:

C

2CE

C2CCCE R

)rms(V Po(ca) ; R).rms(I Po(ca) ; )rms(I).rms(V)ca(Po ===

8II. Empregando valores de pico para os sinais:

C

2CEC

2CCCE

R2)p(V)ca(Po ;

2R).p(I)ca(Po ;

2)p(I).p(V)ca(Po ===

III. Empregando valores de pico a pico:

C

2CEC

2CCCE

R8)p(V)ca(Po ;

8R).pp(I)ca(Po ;

8)pp(I).pp(V)ca(Po ===

9 Eficincia: representa a quantidade de potncia ca transferida de sua fonte cc.

%100)cc(Pi)ca(Po% =

Eficincia Mxima:

%25100

R2V

R8V

100)ca(Pi)ca(Po%

R2V

2R

V.V)I .(mximaVPi(cc) mxima

R8V)ca(Po

C

2CC

C

2CC

max

maxmax

C

2ccC

CC

CCCCC

C

2cc

max

===

===

=

Condies ideais!Na realidade: < 25%!!

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1. Exerccio: Para o circuito dado pede-se: Pi=? , Po=? e %=? sabendo-se que IB(p) = 10mA.

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3. Amplificador Classe B: O transistor fica polarizado em um valor que o mantm cortado, sendo ligado somente quando o sinal aplicado.

H a necessidade de utilizarmos 02 transistores para obter um sinal completo na sada.

Conhecido como Push-Pull

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O circuito do Push-Pull:

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Potncia de entrada (cc) :

Pi(cc)= VCC.ICC onde ICC representa a corrente mdia ou cc fornecida pela fonte.

Como a corrente derivada das fontes tem uma forma de um sinal deonda completa retificada:

)p(I2ICCpi

=

onde I(p) a corrente de pico da forma de onda da corrente.Logo:

pi= )p(I2V)cc(Pi CC

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Potncia de sada (ca) :

Para tenses eficazes (rms):

L

2L

R)rms(V)ca(Po =

Para tenses (p) ou (pp):

L

2L

L

2L

R8)pp(V

R2)p(V)ca(Po ==

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Eficincia:

( )L

CC

L

CC

L

2L

R)p(

:com

%100V4

)p(V%100)p(I2V

R2)p(V

%

%100)cc(Pi)ca(Po%

LVI(p) =

pi=

pi

=

=

Quanto maior a tenso de pico: maior ser a eficincia at VL(p)=VCC.

%50,781004

% max =pi

=

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Potncia dissipada pelos transistores de sada: ( P2Q )

P2Q= Pi(cc) Po(ca)

Logo, para cada transistor tem-se:

2P

P Q2Q =

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2. Exerccio: Para um amplificador classe B que fornea um sinal de 20V de pico para uma carga de 16 ( alto falante ) e uma fonte de alimentao de VCC=30V, determine a potncia de entrada, a potnciade sada e a eficincia do circuito.

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Consideraes de mxima potncia:

A mxima potncia liberada quando: VL(p)= VCC

L

2CC

max 2RVPo(ca) =

A corrente de pico correspondente I(p):

com a mxima corrente mdia da fonte sendo:

Logo:

L

CC

RV)p(I =

L

CCmaxCC R

V2)p(I2Ipi

=

pi=

L

2CC

L

CCCCmaxCCCC R

V2RV2VIVmax)cc(Pi

pi=

pi==

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%54,781004

RV2

100R2

V

100Pi(cc)Po(ca)%

L

2CC

L

2CC

max =pi

=

pi

==

A mxima dissipao de potncia nos transistores ocorre quando:

pi=

CCL

V2)p(V

L

2CC

22Qmax RV2P

pi=

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3. Exerccio: Para um amplificador classe B utilizando uma fonte de VCC=30V e acionamento de uma carga de 15 ( alto falante ), determine a potncia mxima de entrada, a potncia de sada e a dissipao do transistor.