Capítulo 5. Amplificadores. A saída é mínima quando R 2 vale zero:

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1 LôNI 2 saída é mínima quando val zro: S(mín) = 125, ( 1 ) = 125, 47 apítulo 5 2. No xmplo 1, qual dv sr a mínima tnsão d ntrada para qu o circuito funcion para qualqur valor da saída? Solução: Para qu a saída sja rgulada, é ncssário qu a ntrada sja 2,5 maior qu a tnsão d saída; portanto, a ntrada dv sr: 1 2,5 = 12,5. mplificadors 11

2 PÍTULO 5 m 1 khz val 1,6 Ω. Nssas condiçõs, a amplitud d pico a pico na saída é dtrminada plo divisor d tnsão d 2 PP, constituído por. () 6 1uF pp xistm basicamnt dois tipos d amplificadors: os d pqunos sinais os d potência. função dos amplificadors d pqunos sinais, chamados d pré amplificadors, é aumntar a amplitud do sinal da ordm d m forncido por uma font, como um microfon, tocad tc. sss amplificadors opram na rgião linar das curvas caractrísticas, portanto, a distorção (dformação) do sinal é minimizada. Outra caractrística dsss modlos é prmitir a anális usando parâmtros com valors praticamnt constants, plo fato d o transistor star oprando na rgião linar. sss sinais, msmo dpois d amplificados, não possum potência suficint para fazr um altofalant funcionar. Os amplificadors d potência têm como finalidad ampliar o sinal forncido plos préamplificadors o suficint para fazr um altofalant funcionar. =2.snw.t() 4 figura 5.2 aprsnta o msmo circuito da figura 5.1a, mas utilizando um capacitor d acoplamnto com valor d,1 μf. ss valor d capacitância é inadquado, pois sua ratância na frquência d 1 khz val 1,6 kω, qu, ao sr somada (vtorialmnt) a, rsulta m um valor d saída d 1,6 PP. () pp Figura 5.1 a) ircuito com capacitor d acoplamnto bm dimnsionado b) formas d onda d ntrada saída. coplar significa dixar passar apnas o sinal, bloquando a componnt contínua. 5.1 apacitors d acoplamnto Um capacitor d acoplamnto faz a passagm d um sinal d um ponto a outro, sm prda significativa do sinal. Por xmplo, no circuito da figura 5.1a, s o capacitor stivr bm dimnsionado (X << ), aparcrá m somnt a part altrnada da tnsão d ntrada ( ), cuja amplitud é dfinida plo divisor d tnsão composto por, ou sja, o capacitor trá ratância dsprzívl (comportas como um curtocircuito) diant d. Para um bom acoplamnto: =2.snw.t() 4.1uF () () 1 4 pp 1,6 pp X << ou 1 >> 1 π f ( R R ) 2 mín 1 2 m qu f mín é a mnor frquência d opração do circuito. Na figura 5.1a, considr qu na ntrada do circuito xist um grador d 4 conctado m séri, alimntado por uma tnsão altrnada d 4 PP frquência d 1 khz. figura 5.1b mostra as formas d onda na ntrada ( ) na saída ( ) do circuito, para um capacitor d acoplamnto d 1 μf cuja ratância 5.2 apacitors d dsacoplamnto Outro tipo d acoplamnto xistnt m um amplificador é o d um ponto não ligado ao trra. O capacitor qu xcuta ss acoplamnto é chamado d capacitor bypass ou capacitor d dsacoplamnto. Na figura 5.3, a amplitud do sinal m (tanto m como m ) é dada plo divisor d tnsão quando o capacitor não stá conctado. Figura 5.2 a) ircuito com capacitor d acoplamnto mal dimnsionado b) formas d onda d ntrada saída

3 PÍTULO 5 Figura 5.3 apacitor d dsacoplamnto dsligado: a) mdida da tnsão b) mdida da tnsão. 2 RMS D 2 RMS I Figura 5.5 urva I d um transistor. 4 4 Figura 5.4 apacitor d dsacoplamnto ligado: a) mdida da tnsão b) mdida da tnsão. o acionarmos a chav qu intrliga o capacitor ao circuito (figura 5.4), notarmos qu a tnsão m trá apnas a componnt contínua su valor srá quivalnt ao spcificado plo divisor d tnsão. tnção: ssa obsrvação é válida somnt s o capacitor aprsntar ratância muito mnor qu //. No caso da componnt altrnada, o valor da tnsão srá praticamnt nulo, pois os trminais d starão m curtocircuito para. Nss gráfico, dfins a rsistência incrmntal ou rsistência dinâmica da junção basmissor como: D r b v = = I i b 2 RMS 4 2 RMS 4 Pods calcular r b aproximadamnt por: r b m = 25 I 5.3 mplificador missor comum d pqunos sinais Quando polarizamos um transistor, aplicamos uma tnsão d polarização ( Q ) na bas, uma tnsão ntr coltor missor ( Q ), uma corrnt na bas (I Q ) uma corrnt d missor (I Q ). Nssas condiçõs, ao aplicarmos um sinal na ntrada do amplificador, a tnsão oscilará acima abaixo d. Portanto, xistirá uma variação d tnsão ao rdor do ponto quiscnt ( ), provocando variação d corrnt d missor ( I ), m consquência, variação d tnsão ntr coltor missor ( ). Um amplificador é d pqunos sinais s a amplitud do sinal for suficintmnt baixa para qu sua opração ocorra na rgião linar da curva I. figura 5.5 mostra um sinal aplicado na bas ( ) a rsposta ( I ). m qu I é a corrnt quiscnt d missor 25 m uma constant à tmpratura d 25. anális d amplificadors aqui ralizada considra os modlos simplificados d brs Moll para dtrminar os principais parâmtros, como ganho d tnsão, impdância d ntrada impdância d saída Modlo simplificado do transistor m baixas frquências ss modlo é para pqunos sinais, pois dsprza as capacitâncias parasitárias das junçõs. Obsrv as simplificaçõs a sguir, usadas para rprsntar um sinal (figura 5.6). i c = ΔI : variação da corrnt d coltor ao rdor do ponto Q; i b = ΔI : variação da corrnt d bas ao rdor do ponto Q; v b = Δ : variação da tnsão basmissor ao rdor do ponto Q; v c = Δ : variação da tnsão coltormissor ao rdor do ponto Q

4 PÍTULO 5 Figura 5.6 a) Sinais d corrnt tnsão m um transistor b) modlo simplificado para pqunos sinais. I I i b.i b c i c abrtos as corrnts tnsõs prsnts, contínuas (ponto quiscnt). anális dss circuito consist m dtrminar o ponto quiscnt, como visto antriormnt. Figura 5.8 ircuito quivalnt do amplificador da figura 5.7. b r b 5.4 nális d amplificadors cc anális d amplificadors pod sr fita por parâmtros, quando s lva m conta a polarização, conform xplicado antriormnt, ou por parâmtros, qu considra a dtrminação do ganho, como vrmos a sguir. R Figura 5.7 stágio d um amplificador complto. figura 5.7 mostra um stágio d um amplificador missor comum () complto com os capacitors d acoplamnto ( 1 2 ) d dsacoplamnto ou bypass ( ). O símbolo rprsnta a font do sinal a sr amplificado R S, sua rsistência intrna ou d saída (pod rprsntar a saída d um stágio amplificador). Os rsistors,, R R são d polarização a rsistência d carga ou a impdância d ntrada do stágio sguint ircuito quivalnt d um amplificador missor comum para pqunos sinais figura 5.9 aprsnta o circuito quivalnt d um amplificador missor comum para pqunos sinais. Para obtr ss circuito, os capacitors as fonts são considrados curtocircuito ( = ) as corrnts tnsõs são variaçõs:,, I, I I. Nss circuito, é prciso dtrminar as impdâncias d ntrada saída os ganhos d tnsão corrnt. 1 2 s cc Figura 5.9 ircuito quivalnt do amplificador da figura 5.7. R rsposta global é a suprposição das rspostas no circuito na anális no circuito na anális ircuito quivalnt d um amplificador missor comum figura 5.8 aprsnta o circuito quivalnt d um amplificador missor comum. Para obtr ss circuito, os capacitors são considrados circuitos mplificador com rsistência d font nula carga infinita Para fazrmos a anális dss circuito, dvmos considrar qu o valor da rsistência da font (R S ) do sinal é nula o valor da carga ( ) ligada na saída é infinito. figura 5.1 mostra o circuito nssas condiçõs

5 PÍTULO 5 Figura 5.1 mplificador com R S = infinita. Not, na figura 5.11b, qu o sinal d ntrada do grador d sinais ( ) é igual ao sinal aplicado na bas ( ). Para ss circuito, a impdância d ntrada (Z ) no grador é: Z = // //Z (bas) m qu: 2 1 cc Z ( bas) rb ( ib β ib) = = = rb ( 1 β) β r i i b b b R O ganho d tnsão ntr a saída ( ) a ntrada ( ) na bas é calculado por: S R ic R ib R ib = = = β = β r ( i i ) r ( i β i ) r ( 1 β) i b b c b b b b b R r b Figura 5.11 a) ircuito quivalnt do amplificador da figura 5.8 b) transistor substituído plo modlo. Obsrv qu o circuito quivalnt do circuito da figura 5.1 é igual ao da figura 5.8 o circuito quivalnt stá indicado na figura 5.11a. m qu r b é a rsistência incrmntal da junção basmissor dfinida antriormnt β o ganho d corrnt na configuração missor comum. O sinal ngativo na xprssão do ganho indica dfasagm d 18º ntr os valors d ntrada d saída. O circuito quivalnt da saída é obtido aplicando Thévnin na saída do circuito da figura 5.11a. Dss modo, a rsistência vista com a font d corrnt liminada (abrta) é R a tnsão m vazio é. impdância d saída (Z s ) é calculada por: Z s = R O circuito da figura 5.12 rprsnta o circuito quivalnt do amplificador da figura 5.1. Transistor i c Z s Figura 5.12 ircuito quivalnt do amplificador da figura 5.1..i z i z Z v. r b Z Z (bas) i omo é infinita, ntão =, nss caso, =

6 PÍTULO 5 Figura 5.13 xmplo om bas no amplificador da figura 5.13: a) dtrmin o valor quiscnt d I ; b) dtrmin o valor da tnsão na saída d pico a pico, considrando uma tnsão no grador ( ) d 4 m PP ; c) dsnh as formas d onda da tnsão nos pontos,, D. Dados: β = 3 =,7. k = = 1862, k2 2k2 12 k m sguida, : = 1,86,7 = 1,16 Portanto: I = I I = 116, 22Ω R =,82 k 5,2 m = 4,26 = 12 (4,26 1,16) = 6,58 = 12 4,26 = 7, D cc b) O valor da rsistência incrmntal da junção basmissor val: r b 25m 25m = = = 48, Ω I 52, m R impdância olhando na bas é: Z( bas) β rb = 3 48, = 144 Ω Solução: a) alculamos primiro os valors quiscnts (figura 5.14): Impdância d ntrada: Z = R1// R2// Z( bas) = 12 k// 2k2//, 144k = 811Ω Figura 5.14 Impdância d saída: 12K I R 82 Z s = 82 Ω cc 12 O ganho d tnsão ntr a bas ( ) a saída ( ) val: 2K2 R 2 22 I R 82 Ω = = = 17 r 48, Ω b O modlo para do amplificador é o da figura 5.15:

7 PÍTULO 5 Figura 5.15 mplificador com rsistência d font carga 1 K Z 4 m pp,81 K K Z s,82 K Para ss modlo, considramos uma rsistência d font (R S ) uma rsistência d carga ( ), conform ilustra a figura rsistência da font pod rprsntar também a rsistência d saída do stágio antrior a d carga, a rsistência d ntrada do stágio sguint. Figura 5.17 mplificador com rsistência d font carga. Podmos dtrminar a tnsão : 81, k = 4 m = 17, 8 m 1k, 81k PP PP Portanto, o valor do grador é: 1 2 cc = 17 17,8 m PP = 3 PP R tnsão na carga val: 1k = 3 = 177, 1k, 82 k L PP PP c) s principais formas d onda no circuito, com bas nos rsultados antriors, stão indicadas na figura 5.16: Obsrv qu o rtângulo tracjado no circuito da figura 5.18 é o msmo circuito analisado antriormnt. ssim, podmos usar o modlo da figura 5.17 para rprsntálo, adicionando a carga ( ) a rsistência da font (R S ). Figura m pp Figura 5.18 a) ircuito quivalnt do amplificador da figura 5.17 b) transistor substituído plo modlo. 1,86 17,8m pp Transistor i c 7,7 3 pp i b ß.i b D 1,77 Z Z (bas) i r b

8 PÍTULO 5 impdância d ntrada é calculada da msma forma qu nos modlos aprsntados, mas a tnsão na ntrada ( ) agora é uma parcla da tnsão do grador ( ) por causa do divisor d tnsão xistnt constituído por R S Z. Z = // //Z (bas) Z = Z R s g d trabalho, dixando o ganho altamnt instávl. Para tornar o circuito stávl rduzir a distorção, aplicas ralimntação ngativa m. figura 5.2 mostra um amplificador com ralimntação ngativa m por mio do rsistor R 1. ss rsistor não tm capacitor d dsacoplamnto m parallo, o qu causa a ralimntação m. Tal ralimntação (ngativa) diminui a distorção torna o ganho do circuito mnos dpndnt do parâmtro r b. Do ponto d vista d, a rsistência do missor é R 1 R 2. Figura 5.19 ircuito quivalnt do amplificador da figura O circuito da figura 5.19 rprsnta o circuito quivalnt do amplificador da figura Z s 1 2 cc Figura 5.2 mplificador com ralimntação ngativa rsistência d font nula carga infinita. Z v. R 1 R 2 Na saída do circuito, m dcorrência da carga, também havrá uma divisão d tnsão. Portanto, o valor da tnsão d saída srá dada por: S sndo: RL = R R L R = r b figura 5.21 aprsnta o circuito quivalnt para pqunos sinais. Obsrv qu o capacitor d dixa m curtocircuito o rsistor R 2,, portanto, ss rsistor não aparc no circuito quivalnt, somnt R 1. R 1 Figura 5.21 a) ircuito quivalnt do amplificador com ralimntação da figura 5.2 b) circuito com modlo do transistor mplificador com ralimntação parcial omo visto antriormnt, o amplificador tm o ganho, ntr a bas o coltor, dado por: Transistor i b ß.i b i c S R = = r b Z Z (bas) i r b R 1 Not qu o ganho do amplificador dpnd do parâmtro r b, ntr outros fators. ss parâmtro é influnciado plo tipo d transistor por sua tmpratura

9 PÍTULO 5 nalisando o circuito da figura 5.21, podmos notar qu o rsistor R 1 aparc no circuito quivalnt, fazndo a ralimntação. Prcba qu não xist capacitor d dsacoplamnto m parallo com o rsistor R 1. O ganho com a ralimntação ntr a bas a saída é dado por: S S = = = r g R R b Mais sobr amplificador com rsistência d font carga O amplificador da figura 5.23 aprsnta o msmo circuito do amplificador da figura 5.2, com a adição das rsistências d font (R S ) carga ( ). omo já dito, a rsistência d font do sinal pod rprsntar também a rsistência d saída do stágio antrior, a d carga, a rsistência d ntrada do stágio sguint. S R 1 >>> r b, o ganho tornas praticamnt stávl. Nss caso, o ganho é dtrminado por: S S R = = R g cc Figura 5.23 mplificador com ralimntação carga finita rsistência d font não nula. Nssa configuração, o ganho não dpnd do transistor, mas somnt da rlação ntr as rsistências R R 1. Nssas condiçõs, dizmos qu a ralimntação stabilizou o ganho. Na prática, o ganho varia quando substituímos o transistor, mas é uma variação muito pquna. R 1 R 2 anális do circuito da figura 5.2 pod sr fita considrando o circuito quivalnt da figura 5.21, rsultando no circuito simplificado da figura Figura 5.22 ircuito quivalnt do circuito da figura 5.2. Z v. Z s O modlo utilizado para calcular a tnsão d saída para dtrminado valor d tnsão d ntrada é o msmo aprsntado antriormnt, com xcção d qu nss modlo xist um divisor d tnsão na ntrada (R S Z ) na saída (Z s ). figura 5.24 ilustra o circuito quivalnt. Figura 5.24 Modlo do circuito da figura Para o circuito da figura 5.2, a impdância qu o grador prcb é dada por: Z v. Z = // //Z (bas) a impdância olhando na bas: Z (bas) = β(r b R 1 ) s impdâncias d ntrada d saída são dadas por: Z = // //Z (bas), Z (bas) = β (r b R 1 ) Z s = R. O ganho d tnsão ntr a bas a saída é calculado por: Not qu a impdância d ntrada olhando na bas aumntou muito su valor. impdância d saída é dada por: Z s = R. s R = R

10 PÍTULO mplificador coltor comum omo vimos, ao ligarmos uma font d alta impdância d saída a uma carga d baixo valor, a maior part da tnsão stará na rsistência intrna da font. Para vitar qu isso acontça, dvmos intrcalar um circuito com alta impdância d ntrada baixa impdância d saída ntr a saída da font a carga, conform ilustra a figura Quando insrimos um transistor nss circuito, l passa a sr chamado d amplificador coltor comum, também conhcido por sguidor d missor ou buffr. s principais caractrísticas dss circuito são: altíssima impdância d ntrada, baixa impdância d saída ganho unitário. 1 R 2 S cc Figura 5.26 mplificador coltor comum. Figura 5.25 a) arga d baixo valor ligada na saída d circuito com alta impdância d saída b) buffr como intrfac. sss circuitos são usados m várias aplicaçõs, como no stágio d saída d amplificadors, m qu é ncssário ftuar o casamnto da impdância do altofalant (m gral 4 a 8 Ω) com a impdância d saída do amplificador. ssa configuração também é utilizada para construir um rgulador d tnsão m séri. 1 1K L =1 1 K anális do amplificador da figura 5.26 é igual à do amplificador missor comum, ou sja, com os rsistors polarizando a bas do transistor d tal forma qu sja aproximadamnt a mtad d. 1 K 1 K,7 R 5 K cc 12 Figura 5.27 mplificador coltor comum anális. 1 K L =1 1 uffr 1 K onsidrando o circuito da figura 5.27, podmos dtrminar alguns valors, como: k tnsão na bas: = = 6 ; 1 k 1 k tnsão d missor: =,7 = 5,3 ; corrnt d missor: I = 53, m 5 k = 16, ; figura 5.26 mostra o amplificador coltor comum, qu é um circuito com ralimntação ngativa introduzida por R. tnsão coltormissor: = 12 = 12 5,3 = 6,

11 PÍTULO 5 Figura 5.28 ircuito quivalnt do circuito da figura anális é fita usando o msmo raciocínio utilizado para o amplificador missor comum. figura 5.28 mostra o circuito quivalnt com o transistor substituído plo modlo d brs Moll, capacitors fonts m curtocircuito. i b i b i c 5.6 mplificadors d potência s principais caractrísticas dsjávis m um amplificador são: linaridad, ficiência, potência na saída ganho d tnsão. Dificilmnt todas las stão prsnts ao msmo tmpo no amplificador, porqu, m gral, uma caractrística afta outra (ou outras) mlhorar a linaridad, por xmplo, pod compromtr a ficiência. ssim, o qu o projtista dv fazr é dfinir quais caractrísticas dvm sr atndidas m dtrimnto d outras. / r b Os amplificadors d potência são usados no último stágio d um amplificador; por isso, normalmnt têm como carga um altofalant. omo sss circuitos trabalham com sinais lvados, sua anális não srá fita usando os modlos utilizados. R Os amplificadors d potência s dividm m classs. s mais conhcidas são: Para ss circuito, o ganho ntr a bas a saída é calculado por: = s m qu = R ( 1 β ) i = r i ( 1 β) i s b s R ( 1 β) = = r ' ( 1 β) R 1 b b b Impdância d ntrada impdância d ntrada do circuito val: Z = // //Z (bas) m qu Z (bas) é a impdância olhando na bas pod sr calculada por: lass lass lass lass lass D Os amplificadors classs, opram d forma linar; os class, na rssonância; os class D, no modo d chavamnto. ada modlo é indicado para uma aplicação spcífica: classs, m amplificadors d áudio d quipamntos d grand port, class m radiofrquência (RF) class D m quipamntos portátis. s classs são caractrizadas pla localização do ponto d opração duração da condução do transistor d saída m cada smiciclo. Um amplificador aprsnta linaridad s oprar m uma rgião linar das curvas caractrísticas. Dss modo, a rlação ntr a saída a ntrada é linar, portanto, o sinal d saída trá a msma forma do sinal d ntrada, porém com sinal amplificado. Dfins a ficiência (η) ou rndimnto d um amplificador como a rlação ntr a potência obtida na carga a potência forncida pla font ao circuito d saída. ficiência idal é 1, valor impossívl d atingir, pois nss caso nnhuma potência sria dissipada no circuito amplificador. O rndimnto é calculado por: Z ( bas) ' ( R ( 1 β) r ) i = = i i b b b ' = r ( 1 β) R β R η= potência do sinal ntrgu para acarga potência forncida aocircuitodsaída = P P qu normalmnt rsulta um valor alto. Por xmplo: s β = 2 R = 5 kω, ntão Z (bas) = 2 5 k = 1 M. impdância d ntrada srá limitada plos valors das rsistências polarização dos rsistors. Por xmplo: s = = 1 k, ntão Z = 1 k//1 k//1 M = 47,6 k. m qu P é a potência forncida à carga P a potência qu a font fornc ao circuito amplificador. figura 5.29 mostra, d manira simplificada, o diagrama d blocos d um amplificador gnérico. carga, rprsntada por, pod sr um altofalant ou um motor

12 PÍTULO 5 cc P P Not também qu xist um intrvalo m qu os dois transistors stão cortados; é nss momnto qu a tnsão d ntrada é mnor qu,6, isso causa distorção. ssa distorção é chamada d distorção por cruzamnto (crossovr) aparc porqu o transistor só comça a conduzir quando a tnsão xcd,6 aproximadamnt. Quanto mnor a amplitud do sinal, maior a distorção. Figura 5.31 a) mplificador class, b) formas d onda d ntrada saída c) rta d carga sinal d ntrada saída. Pré amplificadors stágio d potência T Figura 5.29 Diagrama d blocos d um amplificador mplificador class É a class d amplificadors com a maior linaridad (mnor grau d distorção), porém com o mnor rndimnto, d aproximadamnt 25% no máximo. Isso significa qu, para obtr 1 W d potência na carga, a font dv tr potência d 4 W. I c Rta d carga T ross ovr Figura 5.3 mplificador class : a) circuito b) formas d onda rta d carga. polarização no circuito d um amplificador class é fita d tal modo qu o transistor fica conduzindo nquanto tivr sinal d ntrada, portanto m 36 (figura 5.3). polarização é igual à dos transistors amplificadors d baixo sinal, studados antriormnt. distorção por crossovr Q sinal d ntrada sinal d saida I c (c) 1 2 cc figura 5.32 mostra um circuito qu não ncssita d font simétrica. Nss caso, a font d alimntação para polarizar o transistor T é o capacitor L, qu tm valor lvado (tipicamnt 1 μf) consgu mantr a carga. R Figura 5.32 mplificador class com font simpls. T mplificador class O amplificador class é polarizado no cort (corrnts quiscnts nulas); portanto, a potência m é baixa o rndimnto alto. figura 5.31 mostra um circuito class dnominado pushpull com saída complmntar as formas d onda d ntrada ( ) saída ( ). No smiciclo positivo do sinal d ntrada, a condução é fita plo transistor T (NPN), no smiciclo ngativo, plo T (PNP). Obsrv qu, para a configuração class, é ncssário o uso d font simétrica os transistors dvm star na configuração coltor comum (sguidor d missor). T L

13 PÍTULO mplificador class ss amplificador é um intrmdiário ntr os classs m trmos d ficiência distorção. Nssa class, os transistors são polarizados um pouco acima do cort com uma tnsão próxima d,6. partir dss valor, quando a tnsão d ntrada ( ) s torna positiva, o transistor T conduz no smiciclo positivo, quando a tnsão d ntrada fica ngativa, T conduz no smiciclo ngativo, liminando o crossovr. mos um par Darlington no lugar d cada um dos transistors d saída dos circuitos da figura Obsrv a ncssidad d colocar quatro diodos m vz d dois (figura 5.34). cc Figura 5.34 umnto do ganho d corrnt do stágio d saída. Figura 5.33 mplificador class : a) liminando o crossovr; b) polarização com divisor d tnsão c) polarização por diodos. figura 5.33a mostra ss concito com as batrias 1 2 polarizando os transistors T T, rspctivamnt. Na prática, as batrias são substituídas por tnsõs obtidas por mio do divisor d tnsão ou por diodo. No circuito da figura 5.33b, a tnsão m rprsnta a batria 1, qu polariza T, a tnsão m R 3 rprsnta a batria 2, qu polariza T. No circuito da figura 5.33c, a tnsão d polarização é obtida nos diodos D 1 D 2. polarização por diodos é prfrívl, pois a tnsão não dpndrá da alimntação. 1 cc T T cc T T cc cc (c) cc mplificador class Os amplificadors class têm rndimnto maior qu os classs,, pois o transistor conduz somnt uma pquna part do smiciclo positivo. difrnça principal ntr os class os outros é qu o ganho é máximo m uma única frquência, chamada d rssonância. figura 5.35 mostra o circuito o comportamnto do ganho d acordo com a frquência. Quando o sinal d ntrada ating a frquência d rssonância stablcida, o transistor comça a conduzir o circuito L (chamado d circuito tanqu) passa a oscilar no ganho máximo. R 3 R 4 T T T R 4 D 1 D 2 T L 2 Ganho Figura 5.35 mplificador class : a) circuito b) curva d rsposta m frquência. 1 cc cc cc R f f font ( ) qu polariza o transistor T também pod sr liminada, adicionando um capacitor d grand valor m séri com a carga, como foi fito no class. O ganho d corrnt do stágio d saída pod sr aumntado s insrir

14 PÍTULO 5 O ganho é máximo na frquência d rssonância (f o ), qu pod sr calculada por: f = 1 o 2π L Obsrv qu não xist polarização d bas; é o sinal qu providncia ssa polarização. T S omp 1 T L S Figura 5.37 mplificador class D básico. Figura 5.36 Diagrama d blocos d um amplificador class D mplificador class D Nssa class d amplificadors, os transistors opram como chav. No cort a corrnt é zro na saturação a tnsão é zro. Dss modo, a potência dissipada é muito baixa, a ficiência aumnta, portanto, a font d alimntação rqur mnor potência. ss tipo d amplificador é largamnt usado m quipamntos portátis. idia básica consist m convrtr o sinal d áudio ( ) m um sinal d onda quadrada modulado m PWM (modulação por largura d pulso) d frquência muito maior qu a d áudio. Dpois, ftuas a filtragm, rcuprando o sinal d áudio (figura 5.36). Os componnts rprsntados por L compõm o filtro passabaixa d rd, constituída por 1, compnsando a ratância indutiva da bobina do alto falant. Dssa manira, o filtro nxrga uma carga rsistiva m alta frquência. onda triangular d alta frquência ntrada d áudio T omparador stágio d saida d potência S FP S arga tnsão d saída do comparador ( ) é: =, s > T, =, s < T. ssa tnsão ( ) é aplicada na ntrada d um amplificador font comum com um par complmntar d transistors MOS, qu oprarão como chav (figura 5.37). Para =, o transistor T corta o T conduz a saída S =, s a quda d tnsão através d T for dsprzívl. Similarmnt, s =, T conduz T corta a saída S =