A Eletrônica Analogica

SUMÁRIO

SOBRE AMPLIFICADORES COM EMISSOR COMUM DE 2 ESTÁGIOS        3

1 RESUMO        3

2 OBJETIVO        3

3 TEORIA E ANÁLISES        3

3.1 DESENVOLVIMENTO DO PROJETO        4

4 CONCLUSÃO        9

REFERÊNCIAS        11

 

1 RESUMO

        O objetivo do presente artigo é de esclarecer um pouco mais sobre circuitos amplificadores envolvendo transistores no estado de emissor comum, na qual tem função de proporcionar um ganho de tensão, corrente e potência de acordo com a interação da carga com o circuito em questão.

2 OBJETIVO

        A motivação deste projeto é demonstrar o funcionamento do amplificador proposto com a intenção de ganho de potência ao utilizar um transistor no estado de emissor comum e um transistor de emissor comum com uma resistência de linearização para estabilizar o ganho de tensão ao inserir o resistor  com o emissor, utilizando uma carga relativamente maior que a impedância de saída do circuito proposto, apresentando alto ganho de tensão e baixa amplitude de corrente. [pic 1]

        Todavia, para que se compreenda bem este assunto, convém começar do início e seguir passo a passo o caminho que leva à conclusão do projeto.

3 TEORIA E ANÁLISES

        

A grande maioria dos amplificadores de potência modernos trabalham na configuração amplificador de tensão, na qual produzem na saída uma onda de tensão proporcional àquela aplicada na entrada do circuito. Esta onda de tensão de saída tem grandes amplitudes a ponto de gerar uma onda de corrente alta, com relação a um valor de carga ôhmico muito baixo, capaz de gerar tais ganhos. Para isso, o valor de impedância dos geradores deve ser mais baixo que o valor atribuído pela carga, com o objetivo de não produzir ondas de corrente com altas amplitudes.

Figura 1: Carga e Descarga de um capacitor.

[pic 2]

Fonte: facip.ufu.br

O capacitor tem uma função importante no circuito de Amplificação, sendo através do seu uso que possibilita a passagem de tensão. São divididos em capacitores de derivação e capacitores de acoplamento. Ao contrário dos resistores, nos capacitores ocorre uma defasagem entre as ondas de corrente e tensão, por conta da sua capacidade de carregar e atingir um determinado valor máximo de tensão entre seus terminais.

3.1 DESENVOLVIMENTO DO PROJETO

Ao deparar-se com o circuito é possível observar que, em um primeiro momento, será necessário calcular as resistências utilizando os dados informados no documento do projeto, com essas informações é possível observar que ,  e . Com esses dados, primeiro efetua-se o cálculo de , dividindo por (), já que  será igual a , obtém-se que , após isso pode-se calcular , já sabendo que , utilizando a Lei de Kirchhoff das Tensões pode-se calcular  () e com isso é possível ver que . A partir disso é possível efetuar o cálculo de , também utilizando Lei de Kirchhoff das Tensões (), fechando a malha entre  e , com isso é possível ver que , a partir do valor de  é possível calcular , utilizando o valor recém encontrado de  e valor anteriormente dado para , pode-se fechar a malha e, com isso, encontrar o valor de , (), efetuando esse cálculo descobre-se que . Com esses dados é possível arbitrar que os valores encontrados são iguais tanto para o primeiro estágio quanto para o segundo, com apenas uma diferença para o segundo estágio, que por possuir uma resistência de linearização com valor , o valor de  torna-se . Além disso deve-se arbitrar um valor para a carga , nesse caso o valor arbitrado é de .[pic 3][pic 4][pic 5][pic 6][pic 7][pic 8][pic 9][pic 10][pic 11][pic 12][pic 13][pic 14][pic 15][pic 16][pic 17][pic 18][pic 19][pic 20][pic 21][pic 22][pic 23][pic 24][pic 25][pic 26][pic 27][pic 28][pic 29][pic 30][pic 31][pic 32][pic 33][pic 34]

Na análise CC, toma-se como sugestão o cálculo do , tanto do primeiro quanto do segundo estágio, para verificar os resultados no simulador.[pic 35]

Já na análise CA, é preciso redesenhar o circuito, calcular as resistências dinâmicas () e a partir disso calcular as impedâncias de entrada (), impedâncias de entrada da base (), o ganho () e por último as impedâncias de saída (). Como sabe-se que os dois estágios são de emissores comuns utilizam-se as mesmas fórmulas, porém é necessário atentar-se a um detalhe, o segundo estágio utiliza uma resistência de linearização, por isso as fórmulas de impedância de entrada da base e a fórmula do ganho deverão mudar, ()) e (), respectivamente. Após todos os cálculos serem efetuados, os valores obtidos para o primeiro estágio são: (), (), () e (), já para o segundo estágio: (), (), () e ().[pic 36][pic 37][pic 38][pic 39][pic 40][pic 41][pic 42][pic 43][pic 44][pic 45][pic 46][pic 47][pic 48][pic 49][pic 50]

Figura 2 – Circuito Equivalente CA

[pic 51]

Fonte: 8° Roteiro de aula (2018)

Com os dados de impedâncias e ganho encontrados, desenha-se o circuito equivalente CA para, finalmente, encontrar o valor de tensão na carga. Para isso calcula-se , e  utilizando o divisor de tensão e após isso calculando o ganho para cada estágio, com isso os resultados obtidos são: ),   e .[pic 52][pic 53][pic 54][pic 55][pic 56][pic 57][pic 58][pic 59]

Para obter os valores de cada capacitor encontrado no circuito, é preciso utilizar os valores de cada resistor presente no estágio do circuito, para de tal forma identificar a Reatância Capacitiva () de cada componente utilizado no projeto, dado pela seguinte fórmula:[pic 60]

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