Amplificadores de Potência pg. 497 a 512

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1 P U E N G E N H A R I A ABORATÓRIO DE EETRÔNIA Amplificadores de Potência pg. 497 a 51 Prof. Dr. Marcello Bellodi PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 1

2 1. Introdução O que é um amplificador? Os amplificadores são classificados por classes: indicam quanto o sinal de saída varia, sobre um ciclo de operação, para um ciclo completo do sinal de entrada. lasse A: O sinal de saída varia por um ciclo completo de 360 o. PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi

3 lasse B: O sinal de saída varia sobre a metade do ciclo de entrada ( 180 o ). são necessários 0 classe B para os 360 o completos de operação ( push-pull ). Produzem um sinal distorcido. PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 3

4 lasse AB: emprega a polarização do A e B; a saída encontra-se entre 180 o e 360 o e não é uma operação classe A e nem B. lasse : o sinal de saída encontra-se abaixo dos 180 o. Esta classe é utilizada em circuitos especiais tais como os sintonizados ( rádios e comunicações ). lasse D: é empregada em sinais pulsados ( digitais ). Eficiência dos amplificadores: é a relação entre vo/vi!! lasse A AB B D Eficiência 5 a 50% 5 a 78,5% 78,5% acima de 90% PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 4

5 . Amplificador lasse A com realimentação série: Em cc: I B cc 0,7 R B I β.i B E - R.I PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 5

6 Em ca: limites de operação do coletor-emissor: 0 e cc PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 6

7 Potência: Potência de Entrada: Pi(cc).I Q Potência de saída:aplicando-se i no circuito, a corrente I varia em torno de seu valor I Q. A potência ca liberada para a carga R pode ser dada por: I. Utilizando sinais eficazes: Po (ca) (rms).i (rms) ; Po(ca) I (rms).r ; Po(ca) E E (rms) R PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 7

8 II. Empregando valores de pico para os sinais: E (p).i (p) I (p).r Po (ca) ; Po(ca) ; Po(ca) E (p) R III. Empregando valores de pico a pico: E (pp).i (pp) I (pp).r Po (ca) ; Po(ca) ; Po(ca) 8 8 E 8R (p) PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 8

9 Eficiência: representa a quantidade de potência ca transferida de sua fonte cc. % η Po(ca) 100% Pi(cc) Eficiência Máxima: Po(ca) max cc 8R máxima Pi(cc).(máxima I ). R cc R % η max Po(ca) Pi(ca) max max 100 8R R 100 5% ondições ideais! Na realidade: < 5%!! PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 9

10 1. Exercício: Para o circuito dado pede-se: Pi?, Po? e %η? sabendo-se que I B (p) 10mA. PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 10

11 3. Amplificador lasse B: O transistor fica polarizado em um valor que o mantém cortado, sendo ligado somente quando o sinal é aplicado. Há a necessidade de utilizarmos 0 transistores para obter um sinal completo na saída. onhecido como Push-Pull PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 11

12 O circuito do Push-Pull : PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 1

13 Potência de entrada (cc) : Pi(cc).I onde I representa a corrente média ou cc fornecida pela fonte. omo a corrente derivada das fontes tem uma forma de um sinal de onda completa retificada: I π I(p) onde I(p) é a corrente de pico da forma de onda da corrente. ogo: Pi(cc) I(p) π PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 13

14 Potência de saída (ca) : Para tensões eficazes (rms): Po (ca) (rms) R Para tensões (p) ou (pp): (p) Po (ca) R (pp) 8R PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 14

15 Eficiência: % η Po(ca) 100% Pi(cc) % η com : (p) R ( ) 100% I(p) π (p) I(p) R π (p) 100% 4 Quanto maior a tensão de pico: maior será a eficiência até (p). π % η max ,50% PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 15

16 Potência dissipada pelos transistores de saída: ( P Q ) P Q Pi(cc) Po(ca) ogo, para cada transistor tem-se: P Q P Q PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 16

17 . Exercício: Para um amplificador classe B que forneça um sinal de 0 de pico para uma carga de 16Ω ( alto falante ) e uma fonte de alimentação de 30, determine a potência de entrada, a potência de saída e a eficiência do circuito. PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 17

18 onsiderações de máxima potência: A máxima potência é liberada quando: (p) Po(ca) max R A corrente de pico correspondente I(p): com a máxima corrente média da fonte sendo: I (p) I R max π I(p) πr ogo: Pi(cc) max I max πr πr PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 18

19 % η Po(ca) 100 Pi(cc) 100 R πr π max 78,54% A máxima dissipação de potência nos transistores ocorre quando: (p) π P Qmax π R PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 19

20 3. Exercício: Para um amplificador classe B utilizando uma fonte de 30 e acionamento de uma carga de 15Ω ( alto falante ), determine a potência máxima de entrada, a potência de saída e a dissipação do transistor. PU/SP - Engenharia Elétrica - Prof. Marcello Bellodi 0

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