Projeto de Amplificador com Polarização por Divisor de Tensão - Eletrônica Analógica

ATIVIDADE 01 ELETRÔNICA ANALÓGICA PROF GERALDO FURTADO NETO CATAGUASES Utilizando como base o exemplo final da AULA 05 2804 projetar um amplificador com polarização por divisor de tensão utilizando os parâmetros determinados na tabela que está no link httpsdocsgooglecomspreadsheetsd1UO3BtfIGciEnkATgLM9U0uV2EmjKNyQ826kA0JDY Toedituspsharing O amplificador deve ter seu ponto de operação no centro da curva de carga Verificar se haverá ceifamento Utilizar o arquivo modelo criado no simulador Multisim para verificar se os cálculos realizados se aproximam do resultado da simulação Lembrese a simulação e os cálculos podem apresentar uma pequena discrepância de resultados Link para o modelo do circuito httpswwwmultisimcomcontentdKCmSVwb6eQCys8NJ35SvFatividade1 Primeiro polarizar o circuito com a análise DC Sabemos que Vcc 11V e β 150 Usaremos a metodologiaaproximação dada por Malvino vol1 8ª ed Bookman A tensão no emissor deve ser de aproximadamente um décimo da tensão de alimentação VE 01 Vcc 01 11V 11 V Assumindo um valor arbitrário para IE mas não muito alto a ponto de extrapolar os limites do transistor podemos definir o valor de RE Usaremos 25 mA para IE RE VEIE 11 V 0025 A 44 Ω Para Q aproximadamente no centro da reta de carga temos que RC 4 RE Logo RC 4 RE 4 44 Ω 176 Ω Um divisor de tensão estável usa a regra 1001 R2 001βRE R2 00115044Ω R2 66Ω Sabendo R2 podemos encontrar o valor de R1 R1VccV E07V V E07V R2 R111V11V 07V 11V 07V 66Ω33733Ω Agora fazemos a análise AC para definir o ganho desejado Queremos um ganho Av 120 para um sinal de entrada 47mVpp A frequência do sinal não foi definida por isso usaremos a mesma frequência dada no circuito exemplo do professor que é 10KHz O capacitor bypass sugerido no circuito exemplo é de 100 μF Calculandose a reatância temos Xc 1 2πfC Xc 1 2π10 KHz100uF 016Ω Esse valor de reatância é suficientemente baixo menor que as resistências associadas e por isso esse valor pode ser usado nos acoplamentos e no bypass Sabese que o ganho Av é quociente da resistência CA do coletor pela resistência CA intrínseca do emissor Av rc re E para o modelo π do amplificador que rc é a associação em paralelo do resitor de carga e o resistor de coletor rc RC RL E que a resistência intrínseca é dada para a maioria dos transistores comerciais por re 25 mV IE 25 mV 25 mA 1Ω varia de 25 a 50 mVIE de acordo com Malvino Juntando essas fórmulas e aplicando aos valores que temos temse Avrc 1 120rc 1 r c120Ω rc RC RL r c 176Ω R L 176ΩRL377Ω 47 Vpicoapico 235 Vpico O circuito fica Analisando o resultado da simulação vemos que não há ceifamento da onda apenas a distorção típica desse tipo de amplificador alongamento do ciclo negativo e compressão do ciclo positivo A distorção poderia ser reduzida com realimentação parcial do emissor A inversão de fase do sinal de saída era esperada pois se trata de um amplificador inversor Comparando o valor de pico negativo da saída e entrada obtevese uma razão de ganho de 107 Como a simulação é bem mais precisa que os cálculos ajustes empíricos nos valores dos componentes principalmente o resistor de carga permitem um melhor ajuste do ganho para se alcançar os 120 desejados VOLUME I 8ª EDIÇÃO Eletrônica ALBERT MALVINO DAVID BATES Mc Graw Hill Education bookman