Aula a Distância
Aula 01 1
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA DISCIPLINA: ELETRÔNICA I
PROFESSOR: VLADEMIR DE J. S. OLIVEIRA
ESTUDO DOS PRÉ-AMPLIFICADORES
1. AMPLIFICADORES EM CASCATA
Nos amplificadores em cascata o ganho sofre influência dos elementos Rs e RL do sistema, sob efeito do carregamentos nas impedâncias Ri e Ro de cada estágio amplificador. A forma do sinal de saída mostrará se as frequências altas e baixas estão sendo amplificadas apropriadamente.
Para o cálculo dos sinais de tensão nos nós do circuito utiliza-se o modelo de amplificador de tensão para cada estágio amplificador e seus parâmetros Zi = Ri, Zo= Ro e Av.
is
isi RR
RVV
+= ivo VAV =
carga sem
Lo
LivL RR
RVAV
+= (tensão de saída com carga)
Aula a Distância
Aula 01 2
Ex.1:
1
11
is
isi RR
RVV
+=
2
2111
io
iivo RR
RVAV
+=
Lo
LivL RR
RVAV
+=
222
2. ACOPLAMENTO DE AMPLIFICADORES EM CASCATA
A conexão em cascata é basicamente uma conexão série em que a saída de um estágio é o sinal de entrada do estágio seguinte. Esta conexão oferece uma multiplicação de ganho de cada estágio, levando a um ganho global maior. O ganho global do amplificador é o produto dos ganhos dos estágios, considerando-se o casamento de impedâncias entre os estágios e que a resposta em frequência global se altera.
Existem várias métodos de se realizar o acoplamento de estágios. O acoplamento (RC) é bastante simples e obtém uma boa resposta em frequência. O capacitor de acoplamento possibilita a isolação CC entre estágios e, portanto, mantém as condições de polarização inalterada. A reatância capacitiva do capacitor de acoplamento em frequências médias deve ser suficientemente baixa a fim de que a transferência do sinal se faça sem perda e sem distorção de fase.
Aula a Distância
Aula 01 3
No acoplamento por transformador, o resistor de coletor é substituído pelo primário do transformador e o sinal é transferido para o próximo estágio pelo secundário do transformador. O transformador de acoplamento possibilita a isolação CC entre estágios e também permite o casamento de impedância entre estágios, mas apresenta desvantagens em termos de resposta em frequência e fase. Além disso, os transformadores são relativamente grandes e caros.
No acoplamento direto, a saída do primeiro estágio é diretamente conectada à entrada do próximo estágio, sem utilizar elementos de acoplamento. Este método apresenta a vantagem do amplificador precisar de poucos componentes e a resposta em frequência não ser afetada pelos elementos de acoplamento. No entanto, torna-se mais difícil estabelecer o ponto de polarização para cada estágio porque a tensão de saída CC de um estágio determina a tensão de entrada CC do estágio seguinte. Este tipo de acoplamento é utilizado em circuitos integrados onde não existe espaço disponível para capacitores ou outros elementos de acoplamento.
Aula a Distância
Aula 01 4
3. RESPOSTA EM FREQUÊNCIA DE AMPLIFICADORES A resposta em frequência é a resposta do ganho de um amplificador para uma entrada senoidal com diferentes frequências.
Definições: - O ganho de frequências médias Avmédio (ou banda passante) é o ganho máximo do amplificador - A frequência de corte ocorre quando o ganho cai 3dB, ou seja Av = 0,707 Avmédio. Para amplificadores com acoplamento capacitivo existem duas frequências de corte f1 e f2, definidas como frequências de corte inferior e superior. - A resposta em frequência é determinada geralmente por (Av x f). Av – ganho de tensão e f - frequência (escala monolog). Dessa forma, os gráficos são melhor visualizados. - O ganho expresso em dB é 20log10(Av). Quando o ganho em dB é negativo representa uma atenuação
Aula a Distância
Aula 01 5
Diagrama de Bode
No diagrama de Bode, a resposta em frequência é representada por retas assintóticas às curvas, antes e depois de frequências de corte.
Aula a Distância
Aula 01 6
Aula a Distância
Aula 01 7
Aula a Distância
Aula 01 8
4. RESPOSTA EM FREQUÊNCIAS BAIXAS – AMPLIFICADOR EC
Em frequências baixas, a frequência de corte dominante será o valor mais alto entre fLS, fLC e fLE.
Fig. 11.19
Aula a Distância
Aula 01 9
5. RESPOSTA EM FREQUÊNCIAS ALTAS – AMPLIFICADOR EC Em frequências altas, a frequência de corte superior é dominada pelas capacitâncias parasitas do transistor. Porém, os valores das capacitâncias dependem de vários fatores e não constam nos datasheets, portanto f2 não pode ser estimada, mas somente medida.