Download - Amplificadores de Potencia
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1Amplificadores de Potnciapg. 497 a 512
PUC
ENGENHARIA
LABORATRIO DE DCE 3
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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.
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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.
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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%
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52. Amplificador Classe A com realimentao srie:
Em cc:
C
BC
B
cc
B
I.
R7,0VI
.IR-VV
I
CCCCE =
=
=
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6 Em ca: limites de operao do coletor-emissor: 0V e Vcc
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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 ===
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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 ===
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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.