Disciplina de Electrnica Fundamental 11 PINF Modulo 6Aula n 85, 86, 87 e 88 Sumrio O conceito de amplificao. 27 / 02 / 09

Smbolo e constituio genrica de um amplificador. Tipos de amplificadores. Classificao dos sinais alternados consoante a sua frequncia. O conceito de Bel(B) e de deciBel (dB). Formulas usadas na amplificao da Tenso, da Corrente e da Potncia. Ficha de trabalho.Gracindo Machado 1

O conceito de amplificao

Os circuitos com amplificadores so concebidos para aumentar algumas caractersticas de um determinado sinal. As caractersticas mais importantes na amplificao de um sinal so a corrente a tenso e a potncia. O valor da amplificao expresso em decibel (dB). O ganho (aumento) do sinal exprime-se em dB com valores positivos. A perda do sinal exprime-se em dB com valores negativos.

Gracindo Machado

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Smbolo e constituio genrica de um amplificador

A figura representa o smbolo de um amplificador genrico.

A figura representa a constituio genrica de um amplificador.Fonte de energia exterior

Gerador de sinais

Quadripolo do AmplificadorGracindo Machado

Carga

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Smbolo e constituio genrica de um amplificador (cont)

Fonte de energia exterior A Gerador de sinais E M M S M Carga

Quadripolo do Amplificador

O gerador de sinais pode ser uma fonte qualquer de sinais constantes ou variveis. Ex. Um microfone A fonte de energia exterior fornece energia ao amplificador. O quadripolo de um amplificador responsvel por aumentar o sinal de entrada (E) produzindo o sinal de sada (S). A carga representa o sistema que absorve energia elctrica. A ligao M representa a referncia do potencial ou seja a Massa.Gracindo Machado 4

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Tipos de amplificadores

Os amplificadores so classificados consoante a sua amplitude e quanto sua frequncia. Tendo em conta a amplitude do sinal: Amplificadores de baixa potncia - sinais na ordem do V at unidades de mV.Amplificadores de mdia potncia - sinais na ordem das centenas de mV. Amplificadores de alta potncia - sinais na ordem das centenas de mV at vrios volts.

Tendo em conta a frequncia do sinal: Amplificadores de baixa frequncia operam com frequncias entre os 0,1 Hz a 30 KHz ( udio e VLF).Amplificadores de mdia frequncia operam com frequncias entre na faixa de LF. Amplificadores de alta frequncia operam com frequncias acima da faixa de LF, ou seja a faixa VHF, UHF, microondas, faixa visvel e raios X ou gama.Gracindo Machado 5

Classificao dos sinais alternados consoante a sua frequncia

VLF LF MF HF VHF UHF SHF EHF

Very low frequencies Low frequencies Medium frequencies High frequencies Very high frequencies Ultra high frequencies Super high frequencies Extra high frequencies

3Hz 30KHz 30KHz 300KHz 300KHz 30MHz 3MHz 30MHz 30MHz 300MHz 300MHz 3GHz 3GHz 30GHz 30GHz 300GHz6

Gracindo Machado

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Classificao dos sinais alternados consoante a sua frequncia (cont)

As frequncias de udio esto entre os 20Hz e 20KHz. Os ultra sons compreendem a faixa VLF, LF e MF. As frequncias das microondas compreendem a faixa SHF e EHF. As frequncias do espectro visvel, do infravermelho, do ultravioleta e dos raios X e raios gama localizam-se na faixa dos EHF.

Gracindo Machado

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O conceito de Bel(B) e de deciBel (dB).

O Bel o logaritmo na base 10 da razo entre o sinal de sada e o sinal de entrada. Como o Bel (B) uma unidade muito grande, utiliza-se uma unidade mais pequena, o decibel (dB) que a dcima parte do Bel.

O exemplo da percepo do som O aumento da potncia sonora do som no corresponde a um aumento linear na percepo da audio humana.

Gracindo Machado

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Formulas usadas na amplificao da Tenso, da Corrente e da Potncia

Formula usada para calcular o ganho de tenso.

Gain (dB) = 20 log ( Eout / Ein )10

Formula usada para calcular o ganho de corrente.

Gain (dB) = 20 log10 ( Iout / Iin )Formula usada para calcular o ganho de potncia.

Gain (dB) = 10 log10 ( Pout / Pin )Gracindo Machado 9

Formulas usadas na amplificao da Tenso, da Corrente e da Potncia (cont)

Gain (dB) = 20 log10( Eout / Ein )Exemplo1: Um circuito tem um sinal de entrada de 1V Rms e um sinal de sada de 14V. Qual o ganho expresso em dB. Gain (dB) = 20 log 14V/1V = 20 log 14 22.9 dB.

Gain (dB) = 10 log10 ( Pout / Pin )Exemplo2: um atenuador de sinal previdncia 10 dB de reduo de potncia. Se o sinal for de 94Wn qual a potncia do sinal de sada. 10 dB = 10 log (Pout/94W) 10/10 (Pout/94W) 1=log (Pout/94W) Pout = 94 * 0.1 = 9.4W. Pout/94w = log -1 (1)Gracindo Machado 10

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Alguns valores em dB da Tenso, da Corrente e da Potncia

Gracindo Machado

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Ficha de trabalho

1) O decibel uma unidade de: a) Tenso b) Potncia c) Corrente d) fora relativa de sinal. 2) Se um circuito tem um Ratio de amplificao de tenso de 20, ento o ganho de tenso : a) 13 dB b) 20 dB c) 26 dB d) 40 dBGracindo Machado 12

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Ficha de trabalho (cont)

3) O ganho de corrente de -15 dB significa que: a) O sinal de sada mais forte do que o sinal de entrada. b) O sinal de entrada mais forte que o sinal de sada. c) O sinal de entrada 15 vezes mais forte que o sinal de sada. d) O sinal de sada 15 vezes mais forte que o sinal de entrada. 4) O ganho de potncia de 44 dB equivalente a um ratio de potncia do sinal de Pout/Pin de: a) 44 b) 160 c) 440 d) 2500Gracindo Machado 13

44 dB = 10 log (Pout/Pin)

Pout/Pin = log-1 (44/10) 2500

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