Características básicas dos Amplificadores.

Grupo:Breno Ventorim ComarellaFelipe Cometti de SouzaGabriel Bravim FurlanHenrique Coelho Borges LoboJoão Ricardo Denicolo BragaLucas Magnago Pereira

Tipos de AmplificadoresValvulados, Transistorizados e Operacionais

Amplificadores Valvulados

Amplificadores Transistorizados

Amplificador de Potencia

Pré Amplificador

Amplificadores Operacionais

Classes de Amplificadores

Classes de Amplificadores Os amplificadores

são classificados de acordo com método de operação, eficiência, linearidade e capacidade de potência de saída, por exemplo : Classes A, B, AB, C,

D.

Amplificador Classe D XM-ZZR3301 Xplod - Sony

Estágios dos Amplificadores

Pré-amplificador e Amplificador de Potência

Pré-amplificador

É o estágio de um amplificador que recebe o sinal de baixo nível e corrige-o.

Amplificador de Potência

É o estágio de um amplificador que eleva o sinal fornecido pelo pré-amplificador a um nível de tensão ou correte e impedância adequados para o seu funcionamento.

Componente central dos Amplificadores

Transistores

As Configurações dos Transistores Bipolares

As configurações dos Transistores bipolarespodem ser classificadas da seguinte

maneira:

Base Comum: Ganho em tensão, sem ganho em corrente;

Emissor Comum: Ganho em tensão e corrente;

Coletor Comum: Ganho em corrente, sem ganho em tensão.

Base Comum

É utilizada para amplificadores que necessitam de uma impedância de entrada baixa. Ex: Pré

Amplificadores de Microfones

Emissor Comum

Os circuitos emissor comum são utilizados para amplificar sinais de baixa voltagem. Ex: sinais de rádios

fracos captados por uma antena, sinais de áudio ou vídeo.

Coletor Comum Sinais em CA que são

inseridos na entrada são replicados quase igualmente na saída;

O circuito possui um ganho de corrente típico que depende em grande parte do hFE do transistor ;

Esta configuração é comumente utilizada nos estágios de saída dos amplificadores Classe B e Classe AB.

Transistor de Darlington Ligação de vários

transistores com a finalidade de aumentar o ganho;

O ganho (hFE) total do Darlington é a multiplicação dos ganhos individuais de cada um dos transistores;

Utilização apenas com médias frequências e médias potências.

Impedância de Entrada

Impedância de Entrada

O que é?

Como é medida?

Categoria Faixa de valor

Profissional (PA ou Estúdio) 600 ohms a 10 kilo ohms

Profissional automotivo (Som para carro, especial) 5 a 50 kilo ohms

Profissional industrial(Som ambiente) 600 ohms a 10 kilo ohms

Semi profissional 10 a 100 kilo ohms

Doméstico separado(Som de audiófilo) 600 ohms a 100 kilo ohms

Por que é importante?

Não é um indicador de qualidade do amplificador

São a principal razão de mau funcionamento dos sistemas de áudio

O que deve ser observado

Evitar impedâncias maiores que 10 kΩ

A impedância de entrada deve ser sempre maior que a de saída

O valor tem que ser maior que o da impedância de saída para que maior parte da potencia seja utilizada na geração do som.

Impedância de saída

O que define

Impedância de saída representa a medida da impedância nos terminais de saída de um aparelho eletrônico (no caso, de um amplificador de áudio) em uma determinada frequência (que normalmente é 1kHz).

Seu valor tem que ser menor que o da impedância de entrada para que maior parte da potencia seja utilizada na geração do som.

ƒ = 20Hz a 20kHz

Alto falantes

Em uso convencional, é o que se conecta na saída de um amplificador.

Normalmente sua impedância varia entre 4Ω a 16Ω

Woofer (20 ~ 3kHz) Mid-range (300 ~

5kHz) Tweeter (5kHz ~ )

Fator de amortecimento (Damping factor) A relação entre a

impedância do alto falante e a impedância de saída é denominado fator de amortecimento.

Quanto maior for o fator de amortecimento, maior o controle que o campo magnético do alto falante vai ter sobre o cone. Por isso, quanto mais próximo de 0 é a impedância de saída, melhor.

Ganho em decibel (dB)

Ganho em decibel (dB)

O decibel é uma escala que relaciona grandezas de mesma unidade (adimensional).

Sua escala exprime valores de razões logarítmicas decimais.

Como a unidade Bel é muito grande, usa-se o decibel. 1B = 10 dB

A unidade Bel é homenagem ao engenheiro Alexander Graham Bell

A escala é usada para designar o ganho ou atenuação da potência ou tensão e para corrente não é usual. Abaixo segue exemplo da amplificação da potência (Ap, onde Ap = Pout/Pin quando o amplificador está ligado à carga):

Vale salientar que a fórmula anterior deve ser usada quando Zi = Zo onde há a máxima transferência de potência.

Quando as impedâncias não forem iguais, é melhor trabalhar com Av (ganho de tensão), que é dado pela fórmula abaixo:

Se as impedâncias de entrada e saída forem diferentes, a potência calculada pela fórmula apresentada não irá coincidir com a real.

Deve-se considerar separadamente o ganho de potência e tensão, visto que variam de forma diferente e um não pode ser obtido diretamente através do outro.

O ganho unitário corresponde a 0dB Quando o ganho de potência dobra,

soma-se 3dB. Quando o ganho de potência dobra,

o ganho de tensão é multiplicado por 2^(1/2).

Quando há amplificadores em cascata, o ganho final é obtido pelo produto dos ganhos intermediários e em decibel, o ganho é obtido pela soma dos ganhos intermediários.

Consumo do Amplificador

Definição

É a quantidade de energia nescessária para o funcionamento do circuito amplificador.

É calculada da seguinte forma: Consumo [Watts] = (Ic + Ir) x Vcc Onde: Ic é a corrente do coletor,Ir é a corrente que passa sobre osresistores e Vcc a fonte detensão contínua (V+).

Consumo

O que calculamos foi o consumo em repouso do amplificador, mas o consumo aumenta de acordo com a corrente alternada que é inserida na entrada do circuito.

Esta corrente faz com que o consumo do amplificadoraumente linearmente, pois Icvariaria na mesma proporção.

Consumo

Este consumo então é estabelecido pela seguinte relação matemática:

O consumo aumenta até que aconteça a saturação do transistor. A partir desse ponto o consumo se torna constante.

Gráfico de Saturação

Consumo

Esta energia consumida no amplificador é transformada em calor. Em modelos de alta potência é nescessário um dissipador.

Resposta à frequência

RESPOSTA À FREQUÊNCIA• amplificadores de acoplamento capacitivo

As 3 frequências de banda:

As médias frequências, no qual o ganho é praticamente constante.

As baixas frequências, onde se verifica um decréscimo do ganho.

As altas frequências, onde se verifica também um decréscimo do ganho.

*wL - frequência limite inferior de corte.

*wH – frequência limite superior de corte.

Largura de banda(BW): Faixa onde o ganho é constante.

BW= wH - wL como: wH>>>wL

BW=wH

O produto Ganho-Largura de Banda (GB):

É um fator de mérito dos amplificadores.

GB=Am.wH

*onde, Am é o ganho, em unidades lineares, do amplificador nas médias frequências.