eletrônica ii germano maioli penello aula 02 [email protected] germano
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AmplificadorÉ comum ter situações temos um sinal de baixa intensidade (V ou mV). O processamento desses sinais seria muito mais simples se a intensidade fosse maior. Este é um dos exemplos da necessidade de se desenvolver circuitos amplificadores.
http://www.antenas3g.com.br/repetidores_3g.html
Amplificador - linearidadeÉ comum ter situações temos um sinal de baixa intensidade (mV ou mV). O processamento desses sinais seria muito mais simples se a intensidade fosse maior. Este é um dos exemplos da necessidade de se desenvolver circuitos amplificadores.
Ponto importante em um circuito amplificador:• Linearidade!
A – magnitude da amplificação
Sinal de saída reproduz fielmente o sinal de entrada! O fator multiplicativo A não altera a forma de onda do sinal de entrada.
Amplificador - linearidade
A = 1 (inclinação da reta) Distorções não lineares
v0(t) = A vi(t) + B vi(t)2 + C vi(t)3 + …
Amplificador - linearidade
Amplificador - linearidade
O amplificador não linear causa distorções na forma de onda do sinal.Sinal de saída é diferente do sinal de entrada!
Indesejável quando queremos reproduzir fielmente o sinal de entrada.
Utilizado em música para criar distorções e efeitos de som (ex. pedal de guitarrra elétrica)
http://www2.hsu-hh.de/ant/webbox/DistortionApplet/DistortionApplet.html
Amplificadores
Pré-amplificador – Amplifica sinais de entrada de baixa intensidade, amplificador de tensão.Amplificador de potência – pode ter um ligeiro ganho de tensão, tem um ganho significativo de corrente.
Sistema de som utiliza o pré-amplificador para controlar o volume e o amplificador de potência para alimentar o alto falante. Necessário o acoplamento entre diferentes amplificadores!
Símbolo (duas portas)
Lembre-se da definição do amplificador linear:
Ganho de tensão
Característica de transferência
http://www2.hsu-hh.de/ant/webbox/DistortionApplet/DistortionApplet.html
Ganho de corrente e potência
Diferentemente de um transformador, com o amplificador existe aumento de potência! Como isso é possível?
Conservação de energiaDiferentemente de um transformador, com o amplificador existe aumento de potência! Como isso é possível?
Conservação de energiaDiferentemente de um transformador, com o amplificador existe aumento de potência! Como isso é possível?
O amplificador precisa de uma fonte DC para operar. Ela que fornece a energia extra!
Conservação de energiaDiferentemente de um transformador, com o amplificador existe aumento de potência! Como isso é possível?
O amplificador precisa de uma fonte DC para operar. Ela que fornece a energia extra!
Potência DC
Potência do sinal Potência na carga
Potência dissipada
Eficiência
A eficiência é definida como potência de saída na carga sobre potência total de entrada. Como PI é normalmente pequeno (potência desprezível se comparada a Pdc):
Parâmetro importante para amplificadores que lidam com altas potências.
Ganho em decibéis
Um decibel (dB) é a décima parte de um bel (B). 1 B = 10 dB (nomeado em referência a Alexander Graham Bell)
Representa a razão entre duas quantidades de potência.
Ganho(bel) = log10(P1/P2)Ganho(decibel) = 10 log10(P1/P2)
Quando aplicado à tensões e correntes
Ganho(decibel) = 20 log10(V1/V2)Ganho(decibel) = 20 log10(I1/I2)
Lembre-se que a relação entre tensão (ou corrente) e potência é quadrática em sistemas lineares, por isso o fator x2.
Saturação
http://www2.hsu-hh.de/ant/webbox/DistortionApplet/DistortionApplet.html
Convenção de símbolos
Quantidade instantânea total – letra minúscula com subescrito maiúsculo
Quantidade DC – letra maiúscula com subescrito maiúsculo
Quantidade AC – letra minúscula com subescrito minúsculo
Amplitude da quantidade AC (sinoidal) – letra maiúscula com subescrito minúsculo
iCC
icc
Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o seu funcionamento olhando apenas para os terminais de entrada e saída.
Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o seu funcionamento olhando apenas para os terminais de entrada e saída.
?Como determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
Impedância
?
Como determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
Impedância
?
Como determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
Impedância
?
Como determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
Vs
Fonte com resistência interna
Impedância
?
Como determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
Vs
Medindo Vi, determinamos Zi
Impedância
?
Como determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
Vs
Impedância
?
Como determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
Vs
Impedância
?
Como determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
Vs
Qual seria o valor de Vi se Zi fosse infinitamente alto?
Impedância
?
Como determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
Um procedimento similar pode ser realizado para se determinar a impedância de saída Zo.
ImpedânciaComo determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
Impedância “vista” da saída para a entrada com Vs substituído por um curto (repetindo o exemplo anterior, Vs agora é um curto).
Zo
?
ImpedânciaComo determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
? V
R
ImpedânciaComo determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
? V
R
ImpedânciaComo determinar as impedâncias de entrada e saída em um circuito em bloco?
? V
R
Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o funcionamento do amplificador olhando apenas para seus terminais de entrada e saída.
Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o funcionamento do amplificador olhando apenas para seus terminais de entrada e saída.
Ganho de tensão
Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o funcionamento do amplificador olhando apenas para seus terminais de entrada e saída.
Ganho de tensão
Se RL Ganho de tensão do amplificador sem carga.
Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o funcionamento do amplificador olhando apenas para seus terminais de entrada e saída.
Ganho de tensão
Se R0 0 Tensão de saída independe da carga.
Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o funcionamento do amplificador olhando apenas para seus terminais de entrada e saída.
Se Ri
Ri introduz mais um divisor de tensão, apenas parte do sinal é aplicado nos terminais do amplificador.
Todo o sinal é aplicado nos terminais do amplificador.
Parâmetros importantes
• Resistência de entrada• Resistência de saída• Ganho do amplificador
Até o momento!
Parâmetros importantes
• Resistência (impedância) de entrada• Resistência (impedância) de saída• Ganho do amplificador
Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o funcionamento do amplificador olhando apenas para seus terminais de entrada e saída.
Ganho total de tensão
Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o funcionamento do amplificador olhando apenas para seus terminais de entrada e saída.
Divisor de tensão na entrada
Divisor de tensão na saída
Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o funcionamento do amplificador olhando apenas para seus terminais de entrada e saída.
Existem casos que é desejável ter um ganho de potência, em vez de tensão. Nesses casos, pode-se projetar um amplificador com alta impedância de entrada e baixa de saída (amplificador seguidor de tensão, também chamado de buffer de tensão).