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7/31/2019 Relatório_Exp2_Amplificadores BC e com realimentação de Corrente_Eletrônica Aplicada_Trim4.1

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Experimento 2Amplificadores BC e com realimentação de Corrente.

Disciplina: EN2709 – Eletrônica Aplicada.

Discentes:Fernando Henrique Gomes Zucatelli

Turma: A2/Diurno

Profº Dr. Carlos Eduardo Capovilla.

Santo André, 06 de Março 2012



1

1. OBJETIVOS

Os objetivos deste experimento são avaliar o comportamento dos

amplificadores BC (Base Comum) e com realimentação de Corrente e suas

respostas em frequência por meio de simulações computacionais.

2. PARTE EXPERIMENTAL

2.1. Materiais e equipamentos

• Multímetro digital bancada 8045A;

• Multímetro digital Minipa® ET-2510;

•

Fonte de Tensão Marca Minipa® MPL-3303;• Osciloscópio Digital Tektronix® modelo TDS 2022B;

• Resistores (Conforme Tabela 1);

• Capacitores: 1x 100µF e 2x 10µF;

• Transistores: 2x BC 547;

• Matriz de contatos (Protoboard);

• Cabos e fios para conexão.

Tabela 1 – Resistores utilizados.

Resistor (Quant.) Nominal ()2 10k2 1k1 3,3k1 2,2k1 1,5k1 560

1 3301 561 10

2.2. Procedimentos

A Figura 1 mostra o circuito do amplificador com base comum. Inicialmente foi

realizada a medição do circuito de polarização, i.e., sem a conexão com a fonte

geradora de sinais (Vs). Em seguida foram realizadas as medições com a fonte

ajustada para gerar uma onda senoidal de 2Vpp a 10kHz utilizando o osciloscópio.



2

Figura 1 – Circuito do amplificador em base comum.

A Figura 2 apresenta o circuito da com realimentação de corrente. As medições

foram realizadas com a fonte geradora configurada para gerar uma onda senoidal de

0,5 Vpp a 10kHz. As medições foram feitas com osciloscópio.

Figura 2 – Circuito do amplificador com realimentação de corrente.

3. RESULTADOS E DISCUSSÃO

3.1. Experimental

O valor de hfe do transistor T1 é de 303,0 e o do T2 é de 330,8.

A Tabela 2 apresenta os valores das tensões e correntes medidas.

Tabela 2 – Tensões medidas e calculadas e correntes calculadas.

Nó Tensão (V) Ramo Corrente (mA)

VB 2,127 IC 4,58

VE 1,467 IR1 0,987

VC 5,136 IR2 0,967

VCEQ 3,669VBEQ 0,660



3

Os cálculos de VCEQ, VBEQ, IC e IR1 foram realizados com base nas equações

em (1)

11

; ; ;CC C CC B

CEQ C E BEQ B E C RC

V V V V V V V V V V I I

R R

− −= − = − = = (1)

A polarização por divisor de tensão é o melhor tipo de polarização porque

possui estabilidade térmica e imunidade a dispersões paramétricas de β. Sendo a

estabilidade térmica adquirida do resistor de emissor Re, e a dispersão é feita

quando Ic é mais influenciado por Ie do que por Ib, efeito alcançado fazendo a

corrente de R2 muito maior que a de Re.

A montagem da Figura 1 se transformou em um amplificador BC devido a

conexão do capacitor Cb, que é responsável por deixar apenas a componente DCaterrada, e este aterramento é comum tanto para o emissor quanto para o coletor e

sendo então denominado de base comum.

A Figura 3 exibe as formas de onda da fonte geradora de sinal e da entrada e

saída do amplificador em comparação com a fonte. A Tabela 3 resume as

informações da Figura 3.

Figura 3 – Formas de onda do circuito do amplificador base comum. Em ambas o CH1 – Amarelo – é

a forma de onda da fonte geradora de sinal. À esq.: CH2 – Azul – é a tensão Vi. À dir.: CH2 é a

tensão Vo.

Tabela 3 – Resumo das tensões de pico a pico dos pontos medidos.

Vs (Vpp) Vi (mVpp) Vo (Vpp)

2 13,2 1,36

O ganho de tensão experimental é dado por (2):

1,36103

13,2V

Vo V A

Vi mV = = = (2)



4

Enquanto que o ganho de tensão teórico é dado por (3):

4229,77

C

V

R R A hfe

hie= = (3)

A resistência de entrada teórica é dada por (4);

303,1 5,67Re 330 5,56

1 303,1 1

hie Ri

hfe

⋅= = = Ω

+ +(4)

A resistência de entrada também pode ser calculada através dos dados

experimentais usando (5) e (6):'

' ' '

'( ) 6,64i

i i i

i

RVi Vi RsVi R Rs Vs R R

Vs R Rs Vs Vi

⋅= ⇒ ⋅ + = ⋅ ⇒ = = Ω

+ −(5)

''

'19,8i

i

i

R Rsa Ri Rsa R Ri

Ri Rsa R Rsa

⋅⋅= ⇒ = = Ω

+ −(6)

A Figura 4 e a Figura 5 são exibidas as formas de onda do amplificador com

realimentação de corrente. Em todas, o Canal 1 está com a tensão da fonte Vs.

A Tabela 4 resume as informações das figuras.

Figura 4 – Formas de onda do circuito do amplificador realimentação de corrente. Em ambas o CH1 –

Amarelo – é a forma de onda da fonte geradora de sinal. À esq.: CH2 – Azul – é a tensão Vi. À dir.:

CH2 é a tensão Vo.

Figura 5 – Amplificador realimentação de corrente CH2: Ve2.



5

Tabela 4 – Resumo das tensões de pico a pico dos pontos medidos.

Vs (mVpp) Vi (mVpp) Vo (Vpp) Ve2 (mVpp)

580 32 4,8 600

As correntes de saída e da fonte foram calculadas com base em (7) e (8)

2 arg

( ) 2, 44,53mA

560 10C c a

Vo pico Io

R R k = = = (7)

( ) ( ) 290 32258µA

1

Vs pico Vi pico mV mV Is

Rs k

− −= = = (8)

O ganho de corrente em malha fechada (Aif) experimental é dado por (9) e o

teórico por (11) e o ganho da malha realimentada β por (10):

3

4,5217,54

274 10if

Io mA A

Is mA−= = =

⋅(9)

Re 2 560,053

Re 2 56 1000 Rf β = = =

+ +(10)

1 118,86

0,053if

A β

= = = (11)

O ganho de tensão (Avf) experimental por (12) e o teórico é dado por (13)

4,8 8,28580

Vf Vo V AVs mV

= = = (12)

2 arg 560 1010

0,053 1

C c a

Vf

R R k A

Rs k β = = =

⋅ ⋅(13)

3.2. Simulações

As simulações foram executadas com o Software Multisim™ 11.0®. A Figura 6

mostra o circuito desenhado no Multisim®.

Figura 6 – Implementação do circuito da Figura 1 no Multisim®. Osciloscópios com Canal A em Vs. E

canais B em: XSC1 – Vi, XSC2 – Vb, XSC3 – Vo.

V1

1 Vrms

10kHz

0°

V212 V

R110k

Cb

100µF

Q1

BC547BP

R22.2k

Re330

R410k

Rc1.5k

Cout

10µF

Cin

10µF

Rs

1k

Rsa10

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

XSC2

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

XSC3

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _



6

Figura 7 – Exemplo da simulação do circuito da Figura 6 no Multisim®. f = 1 Hz

Figura 8 – Exemplo da simulação do circuito da Figura 6 no Multisim®. f = 10 kHz

Nas simulações percebeu-se que existe defasagem no sinal de saída para

frequências abaixo de 10 kHz, as quais o ganho se mostrou muito pequeno. A

Tabela 5 resume os valores do simulador e a Figura 9 o gráfico do ganho em função

do logaritmo na base 10 da frequência, onde nota-se que o existe uma faixa de

ganho aceitável entre 104 Hz e 107 Hz, os valores fora desta faixa sofrem a ação de

ganhos menores, sendo quanto mais distante mais próximo de zero.

Tabela 5 – Resumo das tensões de pico da fonte Vs e da saída Vo na simulação em cada frequência.

f (Hz) log (f) Vi (mVp) Vo (mVp) Av= Vo/Vi desafado

1 0 13,9 0,7 0,050 S

10 1 13,9 11,1 0,799 S

100 2 13,9 112 8,058 S

1k 3 10,1 763 75,545 um pouco antes

10k 4 6,1 1017 166,721 N

100k 5 6,1 1019 167,049 N

1M 6 5,9 1019 172,712 N

10M 7 5,9 1005 170,339 um pouco depois

100M 8 5,7 478 83,860 aprox. -90°



7

Figura 9 – Curva do ganho em função da frequência a partir dos dados da Tabela 5.

Para a simulação do amplificador com realimentação de corrente foi desenhado

o circuito da Figura 10.

Figura 10 – Implementação do circuito da Figura 2 no Multisim®. Osciloscópios com Canal A em Vs.

E canais B em: XSC1 – Vi, XSC2 – Ve2, XSC3 – Vo

Figura 11 – Exemplo da simulação do circuito da Figura 10 no Multisim®. f = 1 Hz. Muita defasagem.

0

50

100

150

200

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

A v

log (f (Hz) )

Av= Vo/Vs - BC Av= Vo/Vi

R1

1k

C1

10µF

Q1

BC547BP

Rc13.3k

C2

10µF

V2

0.5 Vrms1kHz0° R2

56

Q2

BC547BP

Rc2560

Rcarga10k

V112 V

XSC1

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

XSC2

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _

XSC3

A B

Ext Trig+

+

_

_ + _



8

Figura 12 – Exemplo da simulação do circuito da Figura 10 no Multisim®. f = 100 Hz. Inicio da região

de operação.

Figura 13 – Exemplo da simulação do circuito da Figura 10 no Multisim®. f = 10 MHz. Início de

defasagem.

Nas simulações percebeu-se que existe defasagem no sinal de saída para

frequências abaixo de 100 Hz, as quais o ganho se mostrou muito pequeno. A

Tabela 6 resume os valores do simulador e a Figura 14 o gráfico do ganho em

função do logaritmo na base 10 da frequência, onde nota-se que o existe uma faixa

de ganho aceitável entre 102 Hz e 107 Hz.

Tabela 6 – Resumo das tensões de pico da fonte Vs e da saída Vo na simulação em cada frequência.

F (Hz) log (f) Vs (mVpp) Vo (mVpp) Av= Vo/Vi desafado

1 0 350 121 0,346 S

10 1 350 1828 5,223 S

100 2 350 3428 9,794 N

1k 3 350 3443 9,837 N

10k 4 350 3475 9,929 N

100k 5 350 3466 9,903 N

1M 6 350 3475 9,929 N10M 7 350 3649 10,426 um pouco

100M 8 350 264 0,754 -180°



9

Figura 14 – Curva do ganho em função da frequência a partir dos dados da Tabela 6.

4. CONCLUSÃO

O amplificador em base comum tem um ganho teórico alto na faixa de 200vezes (229,77), apesar de que o experimental foi cerca de metade do valor (103) e

resposta em a frequência dele é alta para a faixa de operação entre 104 e 107 Hz.

O ganho teórico é menor que o ganho experimental devido à impedância de

entrada do circuito ser menor que a resistência da fonte, o que faz com que a maior

parte da tensão caia sobre o resistor da fonte em vez do amplificador.

O amplificador com realimentação de corrente apresentou ganho de corrente

experimental de 17,54, próximo ao teórico de 18,86 e um ganho de tensão de real

de 9,8, próximo ao ganho teórico de 10, e mantido neste patamar entre as

frequências de 102 Hz e 107 Hz conforme visto nas simulações.

0

2

4

6

8

10

12

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

A v

log (f (Hz) )

Av= Vo/Vs - Realimen. de Corrente Av= Vo/Vi

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