CURSO DE MECATRÔNICA – ELETRÔNICA ANALÓGICA

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- Gráfico Ic x Vce:

[pic 5]

- Resultado:

Pode ser visto, pelo gráfico do amplificador que seu melhor ponto de operação é no meio do gráfico, e que, o sinal de saída deve ser uma cópia exata do sinal aplicado à sua entrada. Neste caso, o transístor deve conduzir durante todo o ciclo do sinal de entrada.

- Análise DC:

[pic 6]

- Análise AC:

[pic 7]

- Reta de carga em corrente contínua e alternada:

[pic 8]

- Amplitude máxima de saída:

[pic 9]

Como vimos anteriormente, rB e Uth indicados na figura de análise AC representam o equivalente de thévenin visto da base, para a esquerda, em que rB é dada pela expressão indicada a seguir e a tensão de thévenin será um divisor de tensão entre o paralelo de R1 e R2 com a resistência da fonte, relativamente à fonte de sinal. Uth representa o sinal que chega à base do transístor. A resistência em corrente alternada, do coletor é o paralelo de Rc com RL cuja expressão também se indica a seguir:

[pic 10]

- Corrente total de coletor:

[pic 11]

Esta será a corrente de saturação, se desprezarmos a pequena diferença de potencial Uce quando o transístor se encontra na saturação. A extremidade inferior da mesma reta de carga é dada por:

[pic 12]

- Ganho de tensão:

[pic 13]

Em que: Uo é a tensão de saída e Ui é a tensão de entrada.

- Ganho de corrente:

[pic 14]

- Ganho de potência:

O ganho de potência será também por definição, dado por:

[pic 15]

Em que:

po - Potência de saída.

pi – Potência de entrada.

Por outro lado sabemos que:

[pic 16]

- Formulas para ajudar na análise:

[pic 17]

- AMPLIFICADOR CLASSE B:

Os amplificadores em classe A, como pudemos observar, apresentam fatores que limitam o seu uso, como o baixo rendimento e o consumo de energia da fonte de alimentação mesmo na ausência de sinal de entrada. Para equipamentos alimentados por bateria, o ideal é que ela seja utilizada apenas quando existir um sinal aplicado à entrada do circuito. Com os amplificadores operando em classe B, é isto o que ocorrer. Em um amplificador em classe B, na ausência de sinal aplicado à base, a corrente de coletor será nula. Isto significa que o transístor opera no ponto de corte. Para a operação em classe B, temos que utilizar dois transístores, onde um deles amplifica a parte positiva do sinal e o outro, a parte negativa. Na ausência de um dos dois, teremos na saída uma grande distorção.

- Operação em classe B:

[pic 18]

- Amplificação em classe:

Quando um transístor opera em classe B, corta um semiciclo, como se mostra na figura acima. Para evitar a distorção resultante, usamos dois transístores num arranjo push-pull, ou também designado de funcionamento complementar, visto só funcionar um em cada semiciclo da corrente alternada.

[pic 19]

Com este tipo de montagem, conseguem-se amplificadores que apresentam baixa distorção, grande potência de cargauma vez que cada transístor só funciona durante um semiciclo e alta eficiência. A figura 10 mostra uma montagem

deste tipo, que é formada por um seguidor de emissor NPN e um seguidor de emissor PNP. De referir o que foi dito anteriormente, que as correntes e tensões do transístor PNP são simétricas relativamente ao transístor NPN, sendo a sua análise em tudo idêntica, pelo que só faremos pequenas referências ao seu funcionamento. As resistências de polarização devem ser escolhidas para situar o ponto Q ao corte. Isto polariza o referido emissor de cada transístor entre os 0,6 e 0,7 V, qualquer que seja a tensão C.A. necessária, somente para ligar ou desligar o díodo emissor (isto idealmente). Como as resistências de polarização são iguais, cada díodo emissor é polarizado com a mesma tensão, ficando cada transístor com uma tensão UCE dada por:

[pic 20]

- Princípio de funcionamento:

[pic 21]

Analisando o circuito representado na figura 10 verifica-se que estando o P.F.R. situado na extremidade da reta de carga (ao corte), na presença de sinal e considerando o semiciclo positivo, o transístor T1 fica polarizado e por isso em condução, continuando o transístor T2 ao corte. Assim, circula corrente em T1 e nas resistências de polarização, pelo que o circuito resultante representa um seguidor de emissor. No semiciclo negativo T1 continuará ao corte e T2 em condução, que, embora sendo um transístor PNP o circuito c.a. ficará igual à parte superior. Numa montagem push-pull, quando um dos transístores estiver a conduzir significa que estamos na presença de sinal, e este pode percorrer toda a reta de carga figura 9, uma vez que o P.F.R. se encontra na sua extremidade. No outro semiciclo será o outro transístor que se encontra em condução, significando então que a variação do sinal na saída de um circuito a funcionar em classe B será maior do que um sinal amplificado num circuito a funcionar em classe A. Assim, a saída será dada por:

[pic 22]

que será muito maior que em classe A.

- Reta de carga em DC e AC:

Como não há resistências nos ramos do coletor, a