Analogica I BJT Amplificadores 1

Universidade Federal de Itajubá

Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologias da Informação Engenharia da Computação

ELT303 – Eletrônica Analógica I

Transistores Bipolares

(Amplificadores a Pequeno Sinal)

Universidade Federal de Itajubá

Instituto de Engenharia de Sistemas e Tecnologias da Informação Engenharia da Computação

Atenção

O material constante destas notas de aula foi preparado com base na bibliografia recomendada e destina-se a servir como um apoio ao

acompanhamento da disciplina.

Em alguns slides são utilizados recursos coletados da INTERNET e considerados de domínio público.

Transistores Bipolares: Superposição de Sinais DC e AC

Considere o circuito ilustrado na seqüência:

É o protótipo que foi utilizado para as análise dos circuitos de

polarização com a adição de uma fonte de sinal AC acoplada à Base,

via o capacitor C_i.

Supondo que o circuito de polarização estabeleça um ponto de operação na região ativa, o transistor apresenta uma comportamento linear dede que quaisquer variações impostas ao sistema sejam de pequena amplitude. Em outras palavras significa que se forem tomadas

pequenas porções das curvas características do transistor elas poderão ser aproximadas por segmentos de reta. Então, uma conclusão importante surge: É possível aplicar o Teorema da superposição dos Efeitos, tanto para tensões quanto para correntes, e calcular, em qualquer ponto o sinal total, ou seja, a soma das contribuições do sinal

DC (impostas por V_BB e V_CC) e do sinal AC (impostas por v_i).

-+ + -+ -V_CC V_BB + -R_C R_B R_E IBQ+DIB ICQ+DIC IEQ+DIE V_CEQ+DV_CE VBEQ+DVBE Vi Ci

4 4

Transistores Bipolares: Superposição de Sinais DC e AC

Normalmente, as pequenas variações impostas (D) pelo sinal AC são

representadas por letras minúsculas enquanto que os níveis DC de polarização são representados por letras maiúsculas e seguidos da letra Q para indicar o

ponto Quiescente.

A fonte v_i pode representar um equivalente Thévenin. Assim, para evitar que quaisquer níveis DC presentes em v_i sejam aplicados à Base, e que possam modificar o valor do ponto Q, a presença do capacitor se faz necessária (lembrar

que para o sinal DC o capacitor é uma chave aberta). Além disto, para o sinal AC, o capacitor deverá atuar, idealmente, como um curto circuito.

Deve-se considerar, na prática, que a faixa de freqüências em que o circuito trabalha leva a reatâncias capacitivas muito menores que a resistência

equivalente que o capacitor “enxerga”. A análise do circuito do ponto de vista do seu comportamento em freqüência (resposta em freqüência) será objeto de

5 5

Transistores Bipolares: Superposição de Sinais DC e AC

Outra forma para verificar a presença da superposição dos sinais é graficamente:

IC(mA) VCE(V) I_CQ DI_C = i_c V_CEQ DV_CE = v_ce I_BQ DI_B = i_b

6 6

Circuitos Amplificadores

Os circuitos com transistores bipolares operando com a presença desta componente AC podem ser incluídos em uma classe denominada de Amplificadores. Com será visto, é possível obter uma modificação na amplitude do sinal de entrada dependendo

do tipo de amplificador que se estiver usando.

Análise de Circuitos Amplificadores: Circuitos Equivalentes

O primeiro passo para se analisar um circuito amplificador é reconhecer a existência de duas excitações distintas (AC e DC) e, por conseqüência, de dois circuitos equivalentes distintos. Estes circuitos equivalentes são denominados de Circuito

Equivalente DC e Circuito Equivalente AC. Para se determiná-los basta fazer: Circuito Equivalente DC (Circuito de Polarização): Substituir todos os

capacitores por chaves abertas e colocar todas as fontes AC em repouso;

Circuito Equivalente AC: Substituir todos os capacitores por chaves fechadas (lembrar que está se trabalhando em uma faixa de freqüências em que as reatâncias capacitivas são desprezadas em função da resistência equivalente vista pelos

Modelo de Giacoletto para o Transistor Bipolar

Um segundo aspecto importante na análise de circuitos amplificadores é o uso de um modelo adequado para o BJT de forma que represente o seu comportamento para sinais

incrementais ou de pequena amplitude. O circuito básico é o Modelo Equivalente de Giacoletto (ou Modelo p-Híbrido) ilustrado a seguir:

Lawrence Joseph Giacoletto (1916-2004

Antes de se utilizar o modelo, algumas simplificações são permitidas o que facilita a análise dos circuitos amplificadores que serão descritos a seguir. Embora, as

simplificações não comprometam, na prática, um grau razoável de exatidão do modelo é recomendável ao projetista que esteja atento para incluir quaisquer efeitos desprezados se

a aplicação assim o necessitar.

rbb’ rp cp r_m cm co ro gmvb’e E B B’ C vb’e + _

8 8

Modelo de Giacoletto: Simplificações

A primeira simplificação diz respeito aos capacitores. Como os amplificadores serão avaliados em baixa-média freqüência, as suas reatâncias capacitivas podem ser desprezadas em comparação com os resistores do modelo (por serem muito maiores).

Modelo Equivalente de Giacoletto em Baixa-Média Frequência

r_bb’ rp rm r_o g_mv_b’e E B B’ C vb’e + _

O resistor r_m representa a interação que existe entre o Coletor e a Base

(Efeito Early) e tem um valor muito elevado (ordem de MW). Pode ser desprezado em face dos

outros resistores.

O resistor r_o mostra que a fonte de corrente presente no coletor não é ideal. Sua ordem de grandeza é de, aproximadamente, de algumas dezenas de KW. Compete

ao projetista avaliar a necessidade de sua inclusão, ou não.

Para a simplificação do resistor r_bb’, ou seja, a sua exclusão, é necessário verificar os aspectos construtivos reais dos transistores bipolares.

Modelo de Giacoletto: Simplificações

A figura a seguir ilustra os aspectos construtivos reais de um BJT.

Transistor Discreto

A Base Intrínseca (B’) corresponde à junção PN efetiva entre as regiões da base e do Coletor. A Base (B) representa contato do terminal. Existe, portanto, um caminho a

ser seguido pela corrente de base entre B’ e B e a resistência desta região

semicondutora é representada por r_bb’. Os valores desta resistência variam de 50Wa 1K (tipicamente) dependendo do tipo de transistor (discreto ou integrado). Será desprezada, em uma primeira análise, porém deve ser considerada quando se está

realizando uma resposta em freqüência.

10 10

Modelo de Giacoletto: Simplificações e Modelo T

Com as simplificações assumidas chega-se ao seguinte modelo:

Modelo de Giacoletto Simplificado

rp gmvbe ro E B C vbe + _

É necessário avaliar os parâmetros: r_p, r_o e g_m













b be m b b π b e be m c π be be e b c m CQ CQ T e c be m be e be T EQ e be T EQ EQ T be EQ e EQ be T be U v U v EQ U v U V S U v V S e EQ be BEQ T BE U V S nU V S E βi v g βi i 1 β r i r 1 v g i r v v r 1 β 1 i 1 β i g 1 I 25mV I U r i v g v r 1 v U I i v U I I U v 1 I i I 1 v para U v 1 e e I e e I e I i I v V AC componente da presença 1 n e nU V para e I 1 e I I T b e T b e T b e T BEQ T b e BEQ T BE T BE                                                     bib E B C re ib vbe + _

Modelos Incrementais: Interpretação Gráfica dos Parâmetros r

_e

e r

_π 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 IE [mA] VBE [V] DIE DVBE



 







cte V B BE π cte V E BE cte V E BE e cte V E BE e CE CE CE CE ΔI ΔV r 1 β ΔI ΔV ΔI ΔV 1 β r 1 β ΔI ΔV r            VCE = 5V re

r_e é a resistência incremental do diodo base-emissor. Seu valor é da ordem de

unidades a dezenas de W.

12 0V 5V 10V 15V 20V 0A 2mA 4mA 6mA 8mA 10mA 12mA I_C V_CE I_B = 40 mA DIC DVCE cte I C CE o B ΔI ΔV r   Q 12

Modelos Incrementais: Interpretação Gráfica dos Parâmetro r

_o

r_o é a resistência da fonte de corrente bI_B e seu valor está na ordem de grandeza de algumas dezenas de KW.

Modelos Incrementais:

b

_DC

e

b

_AC IC(mA) VCE(V) DIC DIB Q 200 A 100 20mA ΔI ΔI β 253 A 150 38mA I I β cte V B C AC BQ CQ DC CE        m m

Em se tratando de sinais incrementais é possível estabelecer uma relação que envolve as variações da corrente de coletor e as variações da corrente de base (no entorno do ponto Q). Esta relação é definida como b_AC ou h_fe. Pode ser aproximada, contudo, para o valor

DC, ou seja, h_FE em função da linearidade de espaçamento entre as curvas de coletor (cada uma para I_B constante) que existe na região ativa.

Definição de b_AC e Correspondência com o valor h_fe

Costuma-se utilizar b, indistintamente, representando tanto b_DC quanto b_AC em função desta

14 14

Modelos Incrementais: Parâmetros h

Existe um conjunto de parâmetros, denominados de parâmetros h, que são

freqüentemente fornecidos pelo fabricante. A análise do comportamento do transistor por parâmetros h está baseada na teoria de quadripolos e este conjunto de parâmetros

é válido para operações em baixa-média frequência e sinais incrementais. É interessante fazer uma analogia entre os parâmetros h e o modelo de Giacoletto simplificado pois é possível obter, em alguns casos, diretamente da folha de dados do

dispositivo os parâmetros necessários para uma análise AC.

Coloca-se como desvantagem para os parâmetros h o fato de serem calculados para um ponto de operação específico que nem sempre coincide com o ponto Q que o

projetista está trabalhando. Alguns fabricantes fornecem meios de correção dos parâmetros h para outros pontos de operação, porém não é comum.

O projetista pode utilizar os parâmetros h tendo consciência de que os resultados obtidos são sensíveis à alocação do ponto Q.

Lembrar que para o modelo de Giacoletto, principalmente o simplificado (modelo T) tem-se apenas os parâmetros r_e e b que são obtidos, respectivamente, pelo valor da

15 15

Modelos Incrementais: Parâmetros h

A figura acima é um exemplo de correção dos parâmetros h para outros pontos de operação.

hie hoe hfeib E B C hrevce + _ E

Os parâmetros h podem ser definidos para 3 configurações do transistor: Emissor Comum, Coletor Comum e Base Comum. Os fabricantes fornecem

para Emissor Comum o que justifica a presença dos sub-índice “e”.

O valor de h_re situa-se na faixa de 10-4 _o

que leva a uma aproximação (h_re=0, uma fonte de tensão de valor zero = curto circuito). O parâmetro h_re é um

modelamento do efeito Early.

hie hfeib hoe

E

B C

E Parâmetros h com a simplificação de h_re Parâmetros h

16 rp gmvbe ro E B C vbe + _ 16

Modelos Incrementais: Correspondência entre Modelos

Por observação direta dos dois modelos apresentados, pode se verificar que: hie hfeib hoe E B C E Modelo de Giacoletto Parâmetros h β h βi i h i v r 1 v g i h r 1 h βr h r h fe b b fe c be e be m b fe o oe e ie π ie Cuidado!         

Exemplo de conjunto de parâmetros h para o transistor BC548. Observar o ponto de Operação:

Amplificadores: Circuito Equivalente

Amplificador vout vin + _ + _ iin iout +V RL v_in + _ i_in Z_out v_out + _ iout Zin A_V(OC)v_in + _ A princípio, os circuitos amplificadores apresentam na

sua saída um sinal (pode ser tensão, corrente ou ambos) que tem uma amplitude superior ao

sinal de entrada. São mais comuns os amplificadores de tensão e, assim, serão o objeto

de estudo.

Importante: O amplificador não “gera energia”,

ele simplesmente “canaliza” a energia

armazenada na fonte de alimentação +V. Existem 3 parâmetros importantes que caracterizam um amplificador e devem ser avaliados: A Impedância de entrada (Z_in), A

Impedância de Saída (Z_out) e o Ganho de

Tensão em Circuito Aberto (A_V(OC)).

Estes parâmetros definem o Circuito Equivalente

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Amplificadores: Circuito Equivalente

O ganho de tensão em circuito aberto é a maior relação que pode existir entre os sinais de saída e de entrada. Observar que ao colocar a carga (R_L), haverá uma divisão de

tensão entre ela e Z_out fazendo com que a amplitude do sinal de saída diminua. Por este motivo, ao se projetar um amplificador de tensão deve se procurar, na medida do

possível, um menor valor para a impedância de saída (idealmente zero).

Do lado da entrada, é aconselhável que a maior parte do sinal proveniente da fonte de sinal seja acoplada ao amplificador pois a tensão v_in é que será amplificada. Neste caso, o projetista deve estar atento para, na medida do possível, tentar alcançar um

maior valor para a impedância de entrada (idealmente infinito).

V(OC) V(OC) R in out V(OC) A 20log (dB) A v v A L    

Matematicamente, o Ganho de Tensão em Circuito Aberto será expresso pela seguinte relação (algumas vezes calculada em decibéis):

Amplificador ou Estágio Emissor Comum (EC)

O primeiro amplificador a ser analisado será o Amplificador Emissor Comum (EC). Será mostrado um circuito protótipo para este amplificador e, desta forma,

independente do tipo de circuito de polarização. Em um próximo tópico, serão abordadas as distorções por corte e saturação que o amplificador pode sofrer,

ficando a cargo do projetista, optar pela solução mais viável do circuito de polarização (maior estabilidade do ponto Q).

RBeq RCeq vin + _ iin v_out + _ i_out i_c ib vbe + _ v_ce + _

Os resistores R_Beq e R_Ceq são resultantes do circuito equivalente AC e fazem parte do circuito de polarização. A análise do estágio EC requer avaliar os parâmetros Z_in,

Z_out e A_V(OC). Para tanto, o transistor deverá ser substituído pelo seu modelo incremental. Observar o terminal de Emissor comum à entrada e à saída.

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Amplificador EC: Impedâncias

Zin(EC) Zout(EC)

RBeq

RCeq

Zin(base) Zout(Coletor) vin + _ iin vout + _ iout RBeq RCeq vin = vbe + _ iin vout = vce + _ iout ro rp gmvbe ib ic ie Beq e Beq π Beq in in Beq in in in ie e π b be in //h R r // R //r R (EC) Z (base) //Z R i v (EC) Z h βr r i v (base) Z          b oe Ceq o Ceq out out Ceq out out out oe o c ce out h 1 // R //r R (EC) Z (coletor) //Z R i v (EC) Z h 1 r i v (coletor) Z       

Atenção: A equivalência com

parâmetros h é válida considerando-se que h_fe, h_ie e h_oe tenham sido extraídos para o mesmo ponto Q.

Amplificador EC: Ganho de Tensão em Circuito Aberto

Ceq oe Ceq ie fe V(OC) Ceq o Ceq m e Ceq OC V e Ceq o e b Ceq o b OC V π b Ceq o b out in OC V Ceq o b Ceq o be m out e b π b in R h 1 p/ R h h A R r p R g r R A r ) //R (r βr i ) //R (r βi A r i ) //R (r βi v v A ) //R (r βi ) //R (r v g v βr i r i v                      / ) ( ) ( ) ( Atenção:

O sinal de menos indica uma defasagem de 1800 _{entre v}

out e vin

O amplificador EC apresenta, qualitativamente, os seguintes valores:  Impedância de entrada – Média Alta (Unidades a Dezenas de KW);

 Impedância de Saída – Média Alta (Unidades a Dezenas de KW);  Ganho de Tensão em Circuito Aberto – Alto (acima de 100).

RBeq R_Ceq vin = vbe + _ vout = vce + _ ro rp gmvbe i_b ic

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Amplificador EC: Linha de Carga AC

Os circuitos equivalentes DC e AC, geralmente, não são iguais. Principalmente pela presença de um resistor de carga (R_L) na saída do amplificador. Isto implica que a reta de carga traçada para as condições de polarização DC não é válida para os sinais

variantes no tempo. É necessário definir, e saber plotar para cada tipo de

amplificador, uma reta de carga, denominada de Reta de Carga AC. Como os sinais AC variam no entorno do ponto de operação, este pertencerá as duas retas.

RBeq RCeq vin + _ iin vout + _ iout ic ib vbe + _ vce + _ RL Q IC VCE ICQ VCEQ Reta de carga AC ic(SAT) vce(CORTE)

A inclinação da linha de carga AC é dada por -1/(R_Ceq//R_L) uma vez que a relação entre i_c e v_ce depende do paralelo entre estes dois resistores. Observar que o ideal

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Amplificador EC: Linha de Carga AC, Distorção e Compliance

A determinação dos pontos de cruzamento com os respectivos eixos (i_c(SAT) e

v_ce(CORTE)) é importante para estabelecer a Compliance (máxima excursão do sinal de saída sem distorção) do circuito amplificador.











Ceq L



C ECQ 0 ic ce ce(CORTE) L Ceq CEQ CQ 0 vce c c(SAT) CEQ ce L Ceq CQ c 1 1 //R R I V v v //R R V I i i V v //R R 1 I i ) x a(x y y               

Partindo da equação genérica de uma reta e sabendo que o ponto Q pertence a ambas

retas, chega-se à formulação ao lado. Se o sinal AC provocar uma excursão muito grande do ponto Q, pode-se ter a

distorção por corte, a distorção por saturação ou ambas. Q IC VCE Reta de carga AC ic(SAT) vce(CORTE) voutPP(MAX)

voutPP(MAX) = Compliance Para se obter a maior execução pico a pico do

sinal de saída fica evidente a necessidade do ponto Q centrado na reta de carga AC. Não

existe solução analítica que leve a este

posicionamento. Entretanto, um posicionamento do ponto Q a 1/3 de VCC no circuito de

polarização aumenta a probabilidade do ponto Q centrado na reta AC.

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Amplificador EC: Exemplo

Usando o BJT BC548C projetar um estágio EC de forma a satisfazer os seguintes valores alvo: Z_in(EC) > 1K, Z_out < 10K, |A_V(OC)| > 100 e Compliance > 5V_PP. A carga pode ser representada por um resistor equivalente de 10KW. A estabilidade do ponto

Q é um fator importante neste projeto.

Amplificador EC: Exemplo

A opção do circuito de polarização será pelo circuito Universal com projeto firme. Como uma tentativa de posicionar o ponto Q no centro da reta de carga AC, serão

atribuídas as proporções de tensões ilustradas a seguir:

V_BE R_E I_B I_C I_E R_C R₁ R₂ 33% 57% 10% V B + -+ -+ - V CC   1 0,1467 31500 R2 36916Ω R2 R2 31500 R2 31500 0,1467 R2 Ω 214724 R1 31500 0,1467R1 Ω 31500 0 0,1.750.42 h 0,1R R R R R R 0,1467 R R R 2,2V R R 15VR R R R V 0,7V V V V Ω 4275 5,7R R 750Ω 2mA 1,5V I V R 15V V 3 V 5V V FE(MIN) E 2 1 2 1 TH 2 1 2 2 1 2 2 1 2 CC E TH B E C CQ E E CC CC CEQ                                    

Os valores comerciais adotados(±5%) são: 750, 4K3, 39K e 220K. As potências envolvidas não serão muito superiores a 30mW (2mA.15V), portanto, resistores de

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Amplificador EC: Exemplo

Para confirmar a polarização foi executada uma simulação do circuito:

Ponto Q simulado: I_CQ ≈ 1,95mA e V_CEQ ≈ 5,16V R1 22 0K 75 1.6uW 58 .4 5uA R2 39 K 11 7.5uW 54 .8 9uA 6.62 6V RE 75 0 2.85 5mW V cc 15 V C RC 4.3K 16 .3 1mW 1.94 7mA B E Q1 B C5 48C 10 .0 6mW 3.56 0uA 1.46 3V 2.14 1V 0

Para tornar o circuito uma amplificador EC é necessário introduzir os

capacitores e, para efeito de análise, a fonte de sinal e a carga :

750 4K3 + -15V 220K 39K Ci Co Ce 10K vs Rs + + +

Os capacitores C_i e C_o são para acoplar, respectivamente. O sinal da fonte ao estágio EC e a saída do estágio EC à carga. C_e é necessário para produzir no

Emissor um terra AC.

0,08S r 1 g 12,5Ω 2mA 25mV I 25mV r e m CQ e     

Amplificador EC: Exemplo

A análise AC do estágio requer o circuito equivalente AC (lembrando: para levantar este equivalente a fonte de excitação DC deverá estar em repouso e os capacitores

são chaves fechadas):

750 4K3 220K 39K Ci Co Ce 10K vs Rs 220K 39K 4K3 10K BC548C vS RS 2K9 9K1//4K3 //R r (EC) Z 9K1 S 110 1 h 1 r (coletor) Z K K K (base) Z R EC Z 7K5 12,5 600 r h βr (base) Z 10K R e 4K3 R R 33K 220K//39K //R R R CEq o out oe o out in BEq in e fe e in L C CEq 2 1 Beq x                     m 6 5 7 // 33 // ) (

Uma vez determinado o circuito equivalente AC, basta comparar com o

protótipo do estágio EC e o processo de análise torna-se uma substituição de valores nas fórmulas já deduzidas.

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Amplificador EC: Exemplo

200 2K9 8K7 600 h 1 // R h h A 2K9 4K3//9K1 h 1 // R (EC) Z 9K1 h 1 (coletor) Z 6K9 33K//8K7 //h //R R (EC) Z 8K7 h (base) Z h parametros por 47dB 232 20log (dB) A 232 12,5Ω 2K9 r //R r A oe CEq ie fe V(OC) oe C out oe out ie 2 1 in ie in V(OC) e CEq o V(OC)                               

Os valores calculados estão muito próximos tanto pelo modelo T quanto

pelos parâmetros h uma vez que o ponto de operação está confirmado em

≈2mA e ≈5V.

Também, os valores alvos foram confirmados. Caso não fossem alcançados, seria necessário um

processo de tentativa e erro utilizando-se outros pontos de

operação.

Caso o projeto do circuito de polarização tivesse sido feito utilizando-se o critério rígido, os resistores R₁ e R₂ seriam 10 vezes menores. Ainda assim, a impedância de

entrada do estágio estaria acima de 1K (cairia para ≈ 2K3), porém com um aumento na potência global dissipada (passaria de ≈ 30mW para ≈ 40mW).

Amplificador EC: Exemplo

11V 0K) 2mA(4K3//1 5V v ) //R (R I V v 3,67mA 2mA 1,67mA i 2mA (4K3//10K) 5V i I ) //R (R V i AC carga de Reta 15V V 2,97mA I 2,97mA 5050Ω V I 750 4K3 15V 750 4K3 V I R R V R R V I DC carga de Reta ce(CORTE) L Ceq CQ CEQ ce(CORTE) c(SAT) c(SAT) CQ L Ceq CEQ c(SAT) 0mA I CE(CORTE) 0V V C(SAT) CE C CE C E C CC E C CE C C CE                              Q IC [mA] VCE [V] 3,67 1 2 3 5 10 11 15 5V 6V 10VPP

Retas de Carga (DC e AC) e Compliance





valor menor O 2V ou V v 2 Compliance CEQ CEQ ce(CORTE) 

30

Amplificador EC: Exemplo

vin + _ iin 2K9 vout + _ iout 6K -232vin + _ 10K vS 50 45dB ) (carga)(dB A 180 (carga) A 0 v(emissor) 180v 10K 2K9 10K 232v R (EC) Z R v A v(coletor) v v v 50 6K 6K R (EC) Z (EC) Z v v(base) v V V in in L out L in V(OC) out S S S in in S in                  

Para avaliar as tensões totais nos diversos pontos do estágio EC,

considerar que a fonte de sinal tem uma impedância interna de

50W (gerador de funções). Pode-se definir uma grandeza,

dita Sensibilidade, que

representa o maior valor de sinal (pico a pico) de entrada que leva

o estágio amplificador a sua Compliance máxima. base coletor 56mVpp 180 10Vpp S (carga) A v S V outPP    emissor

Amplificador EC: Exemplo

Tensões totais nos pontos do amplificador. A título de exemplo o gerador de sinais está configurado para uma amplitude de 10mV_PP (menor que a sensibilidade). Todos

os sinais são tomados com referência ao terra.

32 32

Amplificador EC: Exemplo (Simulação)

Tensão no Gerador de Sinais

Tensão na Base A freqüência do gerador está ajustada para 1KH_Z (considerada um freqüência média).

Amplificador EC: Exemplo (Simulação)

Tensão no Coletor

Tensão na Carga

34 34

Amplificador EC: Exemplo (Simulação)

Tensão no Emissor

Tensão na Base e no

Coletor

1.0Hz 10Hz 100Hz 1.0KHz 10KHz 100KHz 1.0MHz 10MHz 10K 20K 30K 40K (1KHZ, 6,231KW) (1KHZ, 3,343KW) Zin(EC) Z_out(EC) _{1.0Hz 10Hz 100Hz 1.0KHz 10KHz 100KHz 1.0MHz 10MHz 100MHz} 25 30 35 40 45 50 ≈45,28dB BW (largura de faixa) fCL fCH

Amplificador EC: Exemplo (Simulação)

Avaliação das impedâncias de entrada e de saída (resposta em freqüência) com detalhe para f=1KH_Z. Avaliação do ganho

de tensão (com carga) em decibéis (resposta

36 0.5ms 1.5ms 2.5ms 3.5ms 4.5ms 2V 4V 6V 8V 10V 12V ≈11V ≈70mV 36

Amplificador EC: Exemplo (Simulação)

Avaliação das distorções (por saturação e por corte) quando a tensão do gerador de sinais é feita

muito maior que a sensibilidade do estágio EC. No caso, o gerador está com 200mV_PP.

A tensão ilustrada é v_ce.

THD - (Total Harmonic Distortion – Distorção Harmônica Total)

É a relação entre a potência da freqüência fundamental medida na saída de um sistema de transmissão e a potência de todas as harmônicas observadas na saída do sistema pela

não-linearidade, quando um sinal único de potência especificada é aplicado à entrada do sistema. Este é normalmente especificado em porcentagem (%) ou decibel (dB), e, é um dos parâmetros de maior

importância quando analisamos um equipamento (amplificador, processador, mixer, etc.), quanto menor a distorção harmônica, melhor é a capacidade de processar, amplificar ou transmitir o sinal

Amplificador EC: Exemplo (THD)

amplificadores para sonorização - < 0,2% amplificadores para uso doméstico - < 0,1%

amplificadores de referência para estúdio - < 0,05% amplificadores high end - < 0,02%

THD calculada pela potência:

P₁ corresponde a potência da fundamental e P_n à potência na enésima harmônica

THD calculada pela amplitude (normalmente tensão):