Guia de laboratório de Electrónica II. Realimentação (2º trabalho)

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João Guilherme Castelo Rios
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1 Instituto Superior Técnico Departamento de Engenharia Electrotécnica e de Computadores Secção de Electrónica Guia de laboratório de Electrónica II Realimentação (2º trabalho) Grupo Nº Número Nome Turno: ڤ ڤ ڤ ڤ ڤ ڤ ڤ ڤ ڤ ڤ ڤ 2ª 3ª 4ª 5ª 6ª LPT LE1 LE2 8h 11h 15h Data / / Marcelino Santos Outubro 2004

2 Motivação Na secção RF do site é proposto o receptor de sinais de rádio com amplitude modulada (AM) que consiste nos dois primeiros andares do circuito que se apresenta na Figura 1. VCC VCC Q1 18 X2 BC547 TL081M vi VCC VEE vo Q2 BC557 VEE = -12 V VEE R1 10k R2 1k Síntonia e 1º andar 2º andar: Andar de potência amplificação e detecção Figura 1 - Receptor de sinais de rádio com amplitude modulada (AM) seguido de andar de saída. O circuito proposto, seguido pelo andar de potência apresentado, constitui um receptor simples que irá ser parcialmente analisado neste 2º trabalho de laboratório. Irão ser estudados dois andares: o andar de potência (em classe B, com realimentação) e o 2º andar do receptor proposto. Como se refere na Figura 1, o 2º andar cumpre uma dupla função: amplificação e detecção. Neste trabalho de laboratório analisase este andar unicamente como amplificador, que é a função realizada quando o sinal de entrada tem uma amplitude muito baixa. A implementação do circuito de sintonia e do primeiro andar amplificador é deixada aos alunos que o pretendam fazer por iniciativa própria. A bobina deve ser realizada com 100 espiras sobre um núcleo de ferrite com 1 cm de diâmetro e cerca de 10 cm de comprimento.

3 1) Ligue a alimentação do circuito representado na Figura 2 ( circuito B1) e force v i = 0. Meça a tensão V o, a tensão na entrada inversora do AMPOP e na saída deste. Compare com os resultados previstos na preparação que efectuou. V o = V- = V x = 2) Com = 0,5 sen(2π1000 t) [V], determine o ganho de tensão k v1 = v o /v i. k v1 = db 3) Aumente a frequência do sinal e determine a frequência em que o ganho diminui 3dB. Calcule o produto ganho largura de banda. f 1 = khz GB 1 = MHz 4) Faça = 0 Ω e = (circuito B2). Repita os pontos 2) e 3). k v2 = db f 2 = khz GB 2 = MHz 5) Compare e comente os resultados obtidos em 2), 3) e 4). 6) Com = 0,5 sen(2π1000 t) [V], represente v X ( ) e ( ). v X 0 0

4 7) Conclua sobre o efeito da realimentação negativa no comportamento não linear dos amplificadores. 8) Ligue a alimentação ao circuito apresentado na Figura 3 (circuito A, com o transístor BC547B) e faça v i = 0. Meça a tensão no ponto C, V C_547B. Compare com o valor previsto na preparação que efectuou. V C_547B = A diferença deve-se a 9) Substitua o transístor pelo transístor BC547C e meça a tensão no ponto C. V C_547C = Variação percentual de V C = 10) Com = 10 sen(2π1000 t) [mv], determine o ganho de tensão k v = v o /v i. k v = V/V 11) Calcule a impedância de entrada com base na queda de tensão em (ver Figura 3). Para medir esta queda de tensão, no canal 1 do osciloscópio monitorize v i e no canal 2 v y. Seleccione a soma dos canais e inverta o canal 2. v i - v y = mv Z if = kω 12) Calcule a impedância de saída com base na queda de tensão em R 6 (ver Figura 4). Para medir esta queda de tensão proceda de modo análogo ao do ponto 11). v o1 - v o = mv Z of = kω 13) Compare os valores obtidos nos pontos 10) a 12) com os obtidos na preparação do laboratório.

5 Interrompa a ligação entre o ponto B e o ponto C e efectue a ligação entre o ponto B e o ponto A, obtendo o circuito representado na Figura 5 (com o transístor BC547B). Ajuste o valor da resistência R4 por forma a que V C fique aproximadamente igual ao medido no ponto 8). Desta forma o TJB fica com o mesmo PFR mas o andar amplificador fica sem realimentação. 14) Repita os ponto 9) a 12) para o amplificador sem realimentação. V C_547C = Variação percentual de V C = A v = V/V v i - v y = mv Z i = kω v o1 - v o = mv Z o = kω 15) Comparando as impedâncias e os ganhos medidos com e sem a realimentação introduzida por R 3, estime o valor de A e de β do amplificador realimentado.

6 = 10 kω = 1 kω R L = 100 Ω : BC547 Q 2 : BC557 IC : ua v B 2 4 i L Q 2 R L - = -12 V Figura 2: Amplificador em classe B realimentado. = 10 kω = 10 kω R 3 = 560 kω R 4 = 1 kω R 5 = 2,2 kω C 1 = 10 µf C 2 = 10 µf C 3 = 100 µf : BC547 R 5 A C 3 R 4 B C R 3 C 2 v Y C 1 Figura 3: Amplificador com TJB e realimentação paralelo-paralelo.

7 = 10 kω = 10 kω R 3 = 560 kω R 4 = 1 kω R 5 = 2,2 kω R 6 = 10 kω C 1 = 10 µf C 2 = 10 µf C 3 = 100 µf : BC547 v Y R 5 C 3 R 4 A C 1 B C R 3 C 2 R 6 1 Figura 4: Medição da impedância de saída do amplificador realimentado. = 10 kω = 10 kω R 3 = 560 kω R 4 = 1 kω R 5 = 2,2 kω C 1 = 10 µf C 2 = 10 µf C 3 = 100 µf : BC547 R 5 A C 3 R 4 B C R 3 C 2 v Y C 1 Figura 5: Amplificador com TJB sem R 3 a introduzir realimentação e com ajuste do PFR.

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