Projeto Analogica 1

Projeto Espantalho A sua empresa quer desenvolver uma solução para espantar pássaros que fazem ninho da rede elétrica de torres de alta tensão Dentre todas as soluções pesquisadas chegouse à conclusão de que a melhor delas seria tentar espantar eles utilizando sinal sonoro Para isso uma equipe de biólogos pesquisou e descobriu que a espécie de pássaro mais frequente não tolera tons de frequências entre 15 e 20 kHz Assim sua equipe foi designada para projetar o circuito de amplificação de áudio deste equipamento O seu circuito terá como entrada um circuito oscilador que pode ser representado pelo seu circuito equivalente como Sendo que a frequência máxima pode chegar até 20 kHz Na saída o seu circuito deve conseguir acionar 1 altofalante de 16 ohms sendo que a potência média deve ser de 1 W Você tem disponível uma fonte de alimentação de V consultar número do Grupo Seu chefe explica que o circuito precisa ser barato porque serão fabricadas cerca de 1000 unidades no primeiro lote Também pede para que seja utilizado transistores no projeto para que o circuito fique pequeno o suficiente para caber no espaço reduzido do equipamento A equipe de biólogos orientou que o sinal da saída precisa ser bem senoidal senão o som perde a sua efetividade Diante disso seu chefe estipula que o circuito precisa ter um THD taxa de distorção de 15 e 20 kHz precisa ser menor que 5 utilize o medidor de THD do Multisim chamado Distortion Analyzer Esse modo de baixo consumo é ativado por meio de um sinal de tensão Além disso o circuito deve ficar em modo de baixo consumo quando não tem pássaros por perto Para isso é emitido um sinal de tensão para o seu circuito Quando o sinal de tensão for 0 V o circuito deve funcionar normalmente e quando o sinal de tensão for igual a V consultar número do Grupoo circuito deve ficar desligado ou seja o consumo de corrente deve ser nulo Grupo 1 20 V Grupo 2 22 V Grupo 3 24 V Grupo 4 26 V Grupo 5 28V Grupo 6 30 V Grupo 7 32V Grupo 8 34V Grupo 9 36V Grupo 10 38V Grupo 11 40V R1 10kΩ Vin1 100mVpk 15kHz 0 Grupo 12 42V Grupo 13 44V Grupo 15 46V Grupo 16 48V Grupo 17 50 V Grupo 18 52V Grupo 19 54V Grupo 20 56 V Os grupos podem ser formados por dois alunos no máximo sem exceções Você deve enviar um email para fabiocoutinhoutfpredubr com os nomes completos dos integrantes do grupo para que o professor atribua um número para a sua equipe Regras do desenvolvimento do projeto 1 Não é necessário montar o circuito basta projetar o circuito no simulador 2 Cada equipe deve entregar um relatório escrito com a descrição do projeto memorial de cálculos explicação de funcionamento de cada parte do circuito o esquema elétrico completo do circuito um diagrama simplificado do circuito usando o modelo de duas portasmodelo que tem apenas Rin Rout e Av o resultado da simulação para dois valores de Beta mais detalhes no item seguinte o diagrama elétrico com todos os valores de corrente e tensão do circuito todos os nós valor medido da potência nos transistores e resistores obtido no simulador Os arquivos deverão ser entregues por meio do Moodle entrega de tarefa 3 O altofalante pode ser simulado como uma resistência de 16 ohms O THD pode ser medido no simulador com o distortion analyzer do multisim 4 O sinal de entrada é relativamente alto 100mV de pico ou 200mVpp isso quer dizer que se você utilizar um amplificador com capacitor no emissor pode haver muita distorção devido ao gm variar com Vin 5 Verifique se a potência dissipado no transistor e a corrente de coletor não ultrapassam o valor do datasheet inclua isso no seu relatório 6 A equipe precisa dizer qual é a variação porcentual da corrente de coletor de cada transistor para o caso de o Beta do transistor subir 100 unidades Exemplo se o transistor que escolhi tem Beta200 e nesse caso meu circuito apresenta uma corrente de coletor igual a 1mA devo fazer uma simulação para Beta300 e verificar que a corrente por exemplo subiu para 125mA Nesse caso a variação percentual foi de 100125m1m1m 25 Essa variação percentual deve ser calculada e enviada no Moodle junto com os outros dados pedidos no item 1 Reforço que variações da corrente de coletor precisam ficar abaixo de 100 senão haverá redução de nota Não é permitido utilizar amplificadores operacionais no circuito Apenas transistor bipolar mosfet e jfet podem ser utilizados Critérios para nota Projeto do circuito 85 pontos Atingiu THD 5 25 pontos Potência na carga aproximadamente 095W 25 pontos Ic percentual em relação ao Beta 10 25 pontos 10 a 20 15 pontos 20 a 35 05 pontos Apresentou circuito de baixo consumo projetado corretamente 1 ponto Relatório 85 A nota do relatório só é válida se a equipe tiver um circuito que cumpre minimamente os requisitos do projeto Descrição do projeto 05 pontos Memorial de cálculos correto 2 pontos Explicação do funcionamentos 1 ponto Diagrama de 2 portas correto 2 pontos Esquema com corrente e tensão em todos os nós 1 ponto Apresentou potência de todos os componentes e não superou potência máxima do transistor 1 ponto Apresentou simulação para variação do beta 1 ponto Nota finalNota do projetoNota relatório5667 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ CURSO DE ENGENHARIA ELETRÔNICA AIKE MIKAEL BANDERO DALGALLO PEDRO HENRIQUE ALEXANDRE DE CASTRO VIEIRA PROJETO DE ELETRÔNICA ANALÓGICA PROJETO ESPANTALHO TOLEDO 2025 Resumo Este relatório apresenta o desenvolvimento de um amplificador de áudio que trabalha na faixa de 15 Hz a 20 kHz fornecendo 1 W a um altofalante de 16 Ω O modo de baixo consumo con trolado por um sinal de 46 V minimiza as perdas energéticas em períodos ociosos Discutemse os estágios de préamplificação amplificação de corrente e controle de alimentação enfatizando o dimensionamento de resistores de polarização realimentação R2 R3 R4 e o cálculo de Beta Ajustes específicos como a substituição do capacitor de 470 F por 470 µF asseguram a resposta nas baixas frequências A documentação combina elementos originais do projeto com correções solicitadas suportados por referências da engenharia eletrônica que comprovam a solidez e a confiabilidade do circuito Palavraschave Amplificador de áudio Realimentação negativa Transistores de potência Baixo consumo 1 W em 16 Ω Sumário Sumário 3 Lista de ilustrações 5 1 INTRODUÇÃO 6 11 Considerações Iniciais 6 12 Organização 6 2 DESCRIÇÃO DO PROJETO 7 21 Escopo e Finalidade 7 22 Critérios de Escolha 7 3 MEMORIAL DE CÁLCULO 9 31 Objetivo e Estrutura 9 311 Potência Tensão e Corrente 9 32 Ganho de Tensão e Realimentação R2 10 33 Bloqueio de DC C1 470 µF 10 34 Cálculo de Resistores R2 R3 R4 11 4 FUNCIONAMENTO DO CIRCUITO E DIAGRAMAS 12 41 Visão do Diagrama Elétrico Completo 12 42 Controle de Baixo Consumo TIP2955G 12 43 Gerador de Sinal 15 kHz 100 mV pp 13 44 Amplificador de Tensão Q1 Q2 13 45 Amplificador de Corrente Q3 Q4 14 46 Saída de Áudio C1 16 Ω 14 47 Tensão Corrente e Potência em Modo Normal e Baixo Consumo 15 5 CÁLCULO DO BETA 21 51 Variação de Beta e Corrente de Coletor 21 511 Fórmula de Variação Percentual de Corrente 21 512 Resultados para Q1 e Q3 21 513 Justificativa FísicoTeórica 22 514 Benefícios na Prática 22 6 CONCLUSÃO E CONSIDERAÇÕES FINAIS 23 61 Síntese das Conquistas 23 62 Aplicações e Extensões 23 63 Considerações Finais 23 REFERÊNCIAS 25 Lista de ilustrações Figura 1 Nó de amplificação Própria Autoria 7 Figura 2 Tensão de entrada rms Própria Autoria 9 Figura 3 Tensão de saída rms Própria Autoria 10 Figura 4 Diagrama Simplificado Vin Rin Av e Rout Própria Autoria 11 Figura 5 Diagrama Elétrico Completo Própria Autoria 12 Figura 6 Controle de Baixo Consumo Própria Autoria 13 Figura 7 Gerador de Sinal Própria Autoria 13 Figura 8 Amplificador de Tensão Própria Autoria 14 Figura 9 Amplificador de Corrente Própria Autoria 14 Figura 10 Saída de Áudio Própria Autoria 15 Figura 11 Diagrama de Tensão Própria Autoria 15 Figura 12 Diagrama de Tensão Baixo Consumo Própria Autoria 16 Figura 13 Diagrama de Corrente Própria Autoria 17 Figura 14 Diagrama de Corrente Baixo Consumo Própria Autoria 18 Figura 15 Diagrama de Potência Própria Autoria 19 Figura 16 Diagrama de Potência Baixo Consumo Própria Autoria 20 1 INTRODUÇÃO 11 Considerações Iniciais Sistemas de amplificação de áudio encontram aplicações amplas em ambientes industriais dispositivos de alerta e projetos de repelência de aves Nesse último caso frequências entre 15 Hz e 20 kHz podem ser incômodas a determinadas espécies auxiliando na prevenção de nidificação em locais críticos A robustez e a eficiência do circuito são essenciais para fornecer 1 W em 16 Ω sem desperdício de energia sobretudo quando o sinal só precisa ser gerado em situações específicas 1 Para reduzir o consumo quando o áudio não é necessário implementase um stand by modo de baixo consumo Ao receber um sinal de 46 V o amplificador é desativado Essa abordagem atende a cenários remotos ou de difícil acesso onde a energia deve ser gerida criteriosamente 2 O uso de transistores MJL4302AG PNP e MJL4281AG NPN combinados ao TIP2955G PNP para controle de alimentação assegura linearidade e confiabilidade com distorção menor que 5 12 Organização O texto se estrutura em capítulos voltados ao Memorial de Cálculo dimensionamento teó rico ao Funcionamento do Circuito diagramas e blocos de amplificação à análise de Beta e por fim à conclusão com comentários sobre aplicações futuras 2 DESCRIÇÃO DO PROJETO 21 Escopo e Finalidade O circuito é um amplificador de áudio para 1 W em 16 Ω A Figura 1 mostra o ponto em que o sinal de tensão amplificado transita para o estágio de corrente assegurando ganho de potência O valor aproximado de 50 mV rms em 15 kHz precisa ser elevado a 4 V rms O capacitor de 470 µF evita passagem de DC ao falante mantendo a resposta de 15 Hz Figura 1 Nó de amplificação Própria Autoria Em aplicações de repelência de aves a potência de 1 W pode ser suficiente para gerar sons incômodos reduzindo a probabilidade de aves permanecerem na área O modo de baixo con sumo desliga o circuito quando o sinal de controle atinge 46 V reduzindo drasticamente o con sumo elétrico nos períodos em que o som não é requisitado 22 Critérios de Escolha MJL4302AG MJL4281AG Transistores bipolares de alta linearidade Facilitam a to pologia pushpull essencial para reduzir distorções TIP2955G Comanda a alimentação Ao receber 46 V na base corta o fornecimento e entra em modo de stand by R2 realimentação Define o ganho total alvo de 116 garantindo estabilidade e baixa distorção Faixa 15 Hz20 kHz Cobertura que inclui sons graves e frequências incômodas às aves com THD 5 4 O projeto visa aliar custo reduzido e eficiência permitindo produzir o amplificador em série para uso em áreas onde a energia seja limitada como zonas rurais ou instalações temporárias 3 MEMORIAL DE CÁLCULO 31 Objetivo e Estrutura O intuito é evidenciar como o circuito atinge 1 W em 16 Ω sem ultrapassar 5 de distorção detalhando resistores de polarização realimentação e o capacitor de saída além de analisar a robustez do circuito perante variações de β O texto abrange Dimensionamento para 1 W de saída Ganho de tensão e bloqueio de DC Resistores R2 R3 R4 e realimentação Observações sobre tensões de alimentação e segurança térmica 311 Potência Tensão e Corrente Para 1 W em 16 Ω a tensão eficaz é 4 V Em simulação mediuse 414 V rms resultando em 107 W As Figuras 2 e 3 mostram tensões de entradasaída confirmando o ganho obtido Figura 2 Tensão de entrada rms Própria Autoria Figura 3 Tensão de saída rms Própria Autoria A diferença entre 1 W e 107 W é uma margem que assegura que o circuito não fique no limiar de saturação Essa folga de 7 é resultado do ajuste de realimentação e da capacidade de corrente dos transistores MJL4302AGMJL4281AG 32 Ganho de Tensão e Realimentação R2 O estágio de préamplificação Q1Q2 eleva o sinal de entrada enquanto R2 realimentação restringe o ganho de malha aberta para estabilizar em 117 4 14 V 0 0354 V 116 95 Esse processo limita distorções ao longo de 15 Hz20 kHz 2 pois o feedback negativo cor rige desvios e evita saturação prematura Em áudio esse método é amplamente utilizado para linearizar a resposta e uniformizar o comportamento frente a variações de transistor ou de tem peratura 33 Bloqueio de DC C1 470 µF O capacitor de 470 F incorreto foi substituído por 470 µF valor disponível no mercado e suficiente para manter baixa reatância em 15 Hz Um capacitor muito menor comprometeria as frequências graves enquanto valores muito grandes encareceriam e aumentariam o tamanho O arranjo impede que corrente contínua alcance o altofalante prevenindo danos e desperdício de energia Figura 4 Diagrama Simplificado Vin Rin Av e Rout Própria Autoria 34 Cálculo de Resistores R2 R3 R4 R3 Polariza Q2 Ex R3 350 Ω assegura corrente de emissor moderada evitando saturação prematura R2 Realimentação negativa Se Rin 1 k e Av 120 R2 120 k R4 Ajusta ou protege Q3Q4 no pushpull impedindo sobrecorrentes ou definindo o ponto de condução Esses resistores asseguram que cada transistor opere em regime linear e mantenha a tempe ratura sob controle O ajuste de R2 especificamente equilibra ganho e distorção Caso R2 fosse demasiadamente grande o ganho se elevaria mas a distorção poderia crescer Se fosse muito menor o ganho cairia porém reduzindo também o risco de saturar Notas Finais do Memorial de Cálculo A alimentação deve prover a tensão necessária para que a etapa de saída possa entregar 4 V rms ao falante considerando quedas internas nos transistores A realimentação o capacitor de 470 µF e os resistores de polarização completam a configuração para manter a banda de 15 Hz 20 kHz garantindo linearidade e robustez térmica na maior parte dos cenários 4 FUNCIONAMENTO DO CIRCUITO E DIAGRAMAS 41 Visão do Diagrama Elétrico Completo A topologia inclui préamplificador Q1Q2 estágio de potência Q3Q4 e controle TIP2955G O sinal de 100 mV pico a pico em 15 kHz é elevado em tensão e posteriormente convertido em corrente para acionar a carga de 16 Ω O capacitor de 470 µF impede DC no altofalante enquanto a malha de realimentação R2 limita o ganho a 116 Figura 5 Diagrama Elétrico Completo Própria Autoria 42 Controle de Baixo Consumo TIP2955G Quando o sinal de controle chega a 46 V o TIP2955G um transistor PNP entra em corte blo queando a alimentação do estágio de potência Em 0 V o transistor satura alimentando Q3Q4 normalmente Isso reduz o consumo global em períodos de inatividade sendo crucial para locais onde a energia é um recurso escasso Figura 6 Controle de Baixo Consumo Própria Autoria 43 Gerador de Sinal 15 kHz 100 mV pp O gerador inclui um capacitor de 10 µF para atenuar ruídos de alta frequência Ele assegura a pureza do sinal aplicado ao préamplificador minimizando possíveis interferências ou insta bilidades Em aplicações práticas esse gerador pode ser substituído por um circuito oscilador dedicado Figura 7 Gerador de Sinal Própria Autoria 44 Amplificador de Tensão Q1 Q2 Nesta etapa o sinal de 100 mV pico a pico é elevado a 116 V pico a pico A reali mentação limita o ganho proporcionando 116 de aumento efetivo no nível de tensão enquanto mantém a distorção abaixo de 5 Resistor R2 é responsável por definir parte essencial desse ganho global Figura 8 Amplificador de Tensão Própria Autoria 45 Amplificador de Corrente Q3 Q4 Aqui Q3 NPN e Q4 PNP funcionam em pushpull fornecendo corrente ao falante Mediuse 342 mA na base de Q3 e 658 A na saída evidenciando ganho de corrente 192 vezes Essa característica é vital para não sobrecarregar o estágio de préamplificação garantindo que a potência de 1 W seja entregue à carga sem aquecimento excessivo de Q1Q2 Figura 9 Amplificador de Corrente Própria Autoria 46 Saída de Áudio C1 16 Ω O resistor de 16 Ω simula o falante C1 470 µF bloqueia DC preservando a integridade do transdutor Obtevese 1 W com distorção sob controle atendendo ao requisito de potência Figura 10 Saída de Áudio Própria Autoria 47 Tensão Corrente e Potência em Modo Normal e Baixo Con sumo Figura 11 Diagrama de Tensão Própria Autoria A figura acima apresenta os valores de tensão medidos em diversos nós do circuito quando este está em funcionamento normal Observase que o sinal de entrada de aproximadamente 50 mV rms em 15 kHz é gradualmente elevado através dos estágios de préamplificação Q1 Q2 e empurrado ao estágio de potência Q3 Q4 Nessas medições são evidenciados os pontos de tensão em emissores coletores e bases ressaltando se a polarização de cada transistor está ocorrendo conforme o esperado Ao checar as tensões de coletor e emissor de Q3 e Q4 confirma se se existe a margem necessária headroom para entregar 1 W ao altofalante de 16 Ω sem saturar prematuramente Figura 12 Diagrama de Tensão Baixo Consumo Própria Autoria No modo de baixo consumo retratado na figura anterior percebese a queda expressiva das tensões em nós do estágio de saída Isso ocorre devido ao corte promovido pelo transistor TIP2955G ao receber 46 V na base Com a interrupção da linha de alimentação principal do estágio pushpull as tensões na coletora ou no emissor de Q3 e Q4 tendem a zero mostrando que a corrente de saída é virtualmente nula Tal evidência confirma o sucesso do stand by fundamental para reduzir drasticamente o consumo de energia em intervalos de inatividade Figura 13 Diagrama de Corrente Própria Autoria O diagrama de corrente ilustrado na figura acima revela a intensidade de corrente que per corre cada nó no circuito em funcionamento normal O valor tipicamente encontrado no alto falante é da ordem de 259 mA rms coerente com a tensão eficaz próxima de 4 V rms para entrega de 1 W em 16 Ω Observase também como a corrente de base em Q3 e Q4 é menor que a corrente de coletor característica do ganho de corrente proporcionado pela configuração pushpull É possível verificar ainda se os resistores de emissor por exemplo R3 ou R4 estão limitando adequadamente a corrente de polarização evitando sobrecarga nos transistores Figura 14 Diagrama de Corrente Baixo Consumo Própria Autoria Sob sinal de controle de 46 V o TIP2955G abre o circuito de alimentação Nessa condição o diagrama de corrente expõe valores praticamente nulos nos pontos que anteriormente conduziam dezenas ou centenas de miliamperes Esse comportamento confirma que o mecanismo de corte funciona de modo eficaz reduzindo para níveis próximos do leakage a corrente que atravessa o estágio de saída Em aplicações práticas essa característica prolonga a vida útil de baterias diminui custos de operação e evita aquecimento desnecessário já que não ocorre dissipação em Q3 Q4 ou nos resistores associados Figura 15 Diagrama de Potência Própria Autoria Na figura acima são mostrados os valores de potência dissipada em cada componente quando o amplificador opera no modo normal Observase onde ocorre a maior concentração de dissi pação térmica tipicamente no par de transistores de potência Q3 Q4 e em menor escala nos resistores de emissor e no préamplificador Esses dados permitem avaliar se os transistores empregados suportam o regime contínuo de 1 W no altofalante garantindo margens de segu rança e evitando falhas por superaquecimento Além disso ao identificar em qual transistor ou resistor há maior dissipação facilitase a decisão de inserir dissipadores ou reduzir o valor de ganho dependendo das metas de projeto Figura 16 Diagrama de Potência Baixo Consumo Própria Autoria O diagrama de potência no modo de baixo consumo mostra como a potência dissipada em cada componente cai drasticamente à medida que o TIP2955G interrompe a alimentação do estágio de saída Na prática observase que os transistores Q3 e Q4 bem como os resistores associados deixam de conduzir corrente significativa resultando em dissipações próximas de zero Esse fenômeno é valioso para aplicações em que o circuito passa grande parte do tempo ocioso pois o calor e o consumo são minimizados prolongando a confiabilidade e reduzindo os custos operacionais Em modo normal atingemse 414 V rms na carga e uma corrente de aproximadamente 259 mA rms fornecendo 1 W ao altofalante Em modo de baixo consumo 46 V no controle as correntes são quase nulas validando que o TIP2955G corta a alimentação do estágio de potência Esse conjunto de medições tensão corrente e potência ratifica o funcionamento pretendido tanto para a geração efetiva de 1 W na saída quanto para a economia de energia no período em que o áudio não é requerido 5 CÁLCULO DO BETA 51 Variação de Beta e Corrente de Coletor A avaliação do β ganho de corrente de cada transistor é essencial para garantir que o am plificador mantenha seu ponto de operação e desempenho mesmo diante de discrepâncias no lote de fabricação ou das condições de temperatura e polarização Em transistores bipolares a relação básica entre a corrente de coletor IC e a corrente de base IB é IC β IB No entanto em um circuito com realimentação negativa e resistores de polarização aumentar β não significa duplicar ou triplicar diretamente IC pois o feedback e as resistências limitam esse incremento Isso evita que o amplificador se torne instável ou entre em saturação 511 Fórmula de Variação Percentual de Corrente Para aferir o impacto de um aumento de 100 unidades em β sobre IC medese a corrente de coletor em duas situações β nominal β0 e β0 100 Definese então a variação percentual A como A 100 ICβ0 100 ICβ0 ICβ0 Assim se IC passa de por exemplo 342 mA para 426 mA ao acrescentar 100 unidades em β a mudança é de A 100 42 6 mA 34 2 mA 34 2 mA 24 56 Valores de variação abaixo de 100 indicam que o circuito não sofre mudanças drásticas de corrente contribuindo para a robustez do projeto 512 Resultados para Q1 e Q3 De acordo com as medições realizadas ICQ1 24 56 ICQ3 11 93 Mesmo que β tenha subido em 100 unidades esses incrementos de corrente ficam bem abaixo de 100 demonstrando que o circuito de realimentação cumpre seu papel de limitar a corrente de base e consequentemente a de coletor Com isso reduzse a probabilidade de superaqueci mento ou saturação prematura 513 Justificativa FísicoTeórica Quando a realimentação negativa é aplicada parte do sinal de saída é injetada novamente na entrada em oposição de fase negative feedback Dessa maneira qualquer tendência de aumento desproporcional de IC decorrente de um β maior é contrabalanceada pela malha que ajusta a polarização de base ou emissor forçando o ganho de malha fechada a permanecer próximo de um valor predeterminado Esse mecanismo de estabilização explica por que aumentar β em 100 unidades não se traduz em grandes saltos de corrente 514 Benefícios na Prática Confiabilidade A variação moderada de IC impede que os transistores entrem em regi mes de corrente perigosos evitando danos por calor ou excesso de dissipação Uniformidade de Produção Em processos industriais transistores do mesmo modelo podem apresentar β distinto A baixa sensibilidade do circuito a essas variações assegura que cada unidade construída se comporte dentro das especificações Menor Distorção Como a corrente de coletor permanece sob controle o ponto de ope ração de cada transistor fica mais próximo da região ativa reduzindo não linearidades em regimes de áudio Em síntese a análise de β confirma que a realimentação negativa e os resistores de polari zação garantem estabilidade de operação mesmo quando β se altera em 100 unidades Esse comportamento robusto reflete diretamente na confiabilidade do amplificador assegurando que a potência de 1 W em 16 Ω seja entregue sem risco de saturação superaquecimento ou degrada ção significativa do sinal 6 CONCLUSÃO E CONSIDERAÇÕES FINAIS 61 Síntese das Conquistas O amplificador de áudio apresentado atinge de forma consistente os objetivos propostos entregando 1 W em 16 Ω na faixa de 15 Hz a 20 kHz mantendo a distorção harmônica total THD abaixo de 5 A adoção de um capacitor de 470 µF na saída conserva as frequências gra ves evitando prejuízos a 15 Hz enquanto a realimentação negativa R2 estabiliza o ganho em cerca de 116 vezes Tal escolha de topologia pushpull nos transistores MJL4302AGMJL4281AG garante menor aquecimento e boa linearidade A presença do modo de baixo consumo controlado pelo TIP2955G acionado a 46 V vi abiliza o desligamento quase total do consumo elétrico quando a emissão de som não se faz necessária Esse recurso torna o circuito atrativo em situações de uso intermitente ou em locais carentes de energia abundante assegurando economia e prolongada vida útil dos componentes 62 Aplicações e Extensões Repelência de aves A faixa de 15 Hz a 20 kHz embora inclua graves também cobre regiões incômodas para muitas espécies Com o amplificador acionado apenas quando preciso via stand by economizase energia em áreas remotas Amplificador de baixa potência O esquema pushpull em Q3Q4 pode ser aproveitado em aplicações educacionais ou pequenos sistemas de áudio demonstrando realimentação negativa e polarização de transistores de potência Expansão de potência Ajustar a tensão de alimentação o dissipador dos transistores de saída e o capacitor de acoplamento permite alcançar potências além de 1 W O mesmo método de realimentação e controle do transistor TIP2955G permanece válido para esca lonamento 63 Considerações Finais O conjunto de soluções implementadas baixo custo eficiência realimentação negativa pushpull e modo de baixo consumo converge para um projeto que oferece tanto fidelidade sonora THD 5 quanto praticidade em uso A correção de 470 F para 470 µF confirma a resposta em torno de 15 Hz e a análise de β demonstra que o circuito é robusto perante variações naturais dos transistores Em aplicações reais a simplicidade de manutenção e o desligamento automático stand by favorecem a durabilidade do sistema Em síntese o projeto equilibra de forma efetiva a necessidade de potência na saída a preservação de energia e a confiabilidade para usos que vão desde repelência de aves até sistemas de áudio de baixa potência REFERÊNCIAS 1 HOROWITZ P HILL W The Art of Electronics 3 ed Cambridge Cambridge University Press 2015 2 CORDELL B Designing Audio Power Amplifiers 1 ed New York McGrawHill 2011 3 SEDRA A S SMITH K C Microelectronic Circuits 7 ed Oxford Oxford University Press 2014 4 MALVINO A P BATES D Electronic Principles 8 ed New York McGrawHill 2015 5 BOYLESTAD R L NASHLEKY L Electronic Devices and Circuit Theory 11 ed New York Pearson 2016