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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)

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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.

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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.

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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

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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.

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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

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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.