Eletrônica II Germano Maioli Penello Aula 03 gpenello@gmail.com germano.

Eletrônica II

Germano Maioli Penello

Aula 03

gpenello@gmail.comwww.lee.eng.uerj.br/~germano

É comum ter situações temos um sinal de baixa intensidade (V ou mV). O processamento desses sinais seria muito mais simples se a intensidade fosse maior. Este é um dos exemplos da necessidade de se desenvolver circuitos amplificadores.

http://www.antenas3g.com.br/repetidores_3g.html

Revisão – aula passada

Amplificador - linearidade

A = 1 (inclinação da reta) Distorções não lineares

v0(t) = A vi(t) + B vi(t)2 + C vi(t)3 + …

Ganho de tensão

Característica de transferência

http://www2.hsu-hh.de/ant/webbox/DistortionApplet/DistortionApplet.html

Saturação

http://www2.hsu-hh.de/ant/webbox/DistortionApplet/DistortionApplet.html

Convenção de símbolos

Quantidade instantânea total – letra minúscula com subescrito maiúsculo

Quantidade DC – letra maiúscula com subescrito maiúsculo

Quantidade AC – letra minúscula com subescrito minúsculo

Amplitude da quantidade AC (sinoidal) – letra maiúscula com subescrito minúsculo

iCC

icc

Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o seu funcionamento olhando apenas para os terminais de entrada e saída.

?

Parâmetros importantes

• Resistência (impedância) de entrada• Resistência (impedância) de saída• Ganho do amplificador

Modelo de circuitoIndependente da complexidade do amplificador, podemos modelar o funcionamento do amplificador olhando apenas para seus terminais de entrada e saída.

Ganho total de tensão

Cascata de amplificadores

Idealmente, só precisamos de um amplificador perfeito.Alto ganho, alta impedância de entrada e baixa impedância de saída.

Não é possível projetar um amplificador ideal! As impedâncias de entrada, de saída e o ganho de um amplificador são correlacionados.

Precisamos acoplar diversos amplificadores para otimizar o circuito final.

Cascata de amplificadores

Característica de cada estágio:

Estágio 1

Alta impedância de entradaAlta impedância de saídaGanho moderado

Estágio 2

Média impedância de entradaAlta impedância de saídaAlto ganho

Estágio 3

Baixa impedância de entradaBaixa impedância de saídaGanho unitário

Por que não ligar estágio 2 diretamente no sinal e remover o estágio 1?

Cascata de amplificadores

Cascata de amplificadores

Cascata de amplificadores

Cascata de amplificadores

Cascata de amplificadores

Cascata de amplificadores

Cascata de amplificadores

Cascata de amplificadores

Cascata de amplificadores

Cascata de amplificadores

E o ganho total da fonte à carga?

Cascata de amplificadores

E o ganho total da fonte à carga?

Cascata de amplificadores

E o ganho total da fonte à carga?

Cascata de amplificadores

E o ganho total da fonte à carga?

Cascata de amplificadores

E o ganho de corrente?

Cascata de amplificadores

E o ganho de potência?

Outros tipos de amplificadores

Resposta em frequência

Função de transferência:

Fase:

Se entrada de um amplificador linear é um sinal senoidal puro, a saída será senoidal com a mesma frequência do sinal de entrada.

Largura de banda

Se medirmos a função de transferência em função de , obtemos o gráfico abaixo:

Resposta em amplitude do amplificador

Largura de banda é definida como a faixa de frequência em que a resposta em amplitude é constante dentro de 3 dB (~0.707).

Classificação de amplificadoresBaseado apenas na largura de banda

Acoplado capacitivamente (amplificador AC)Diretamente acoplado (amplificador DC)Passa-banda (filtro passa-banda)

Resposta em frequênciaComo determinar analiticamente?

Veremos no fim do curso como analisar analiticamente o modelo do amplificador.

Analisaremos os circuitos amplificadores incluindo reatâncias capacitivas e indutivas no modelo.

Xc = 1 / 2fC XL = 2fL

Variável complexa sXc = 1 / sC XL = sL

Resposta em frequência

Qual deles funciona como um filtro passa alta? E passa baixa?

Resposta em frequência

Qual deles funciona como um filtro passa baixa? E passa alta?

Resposta em frequência

Qual deles funciona como um filtro passa baixa? E passa alta?

Resposta em frequência

Passa baixa Passa alta

Resposta em frequêncianos circuitos mostrados no slide anterior e

Se w

Se w 0 Valor finito 0

0 Valor finito