ÂNGELO ANTÔNO LETHOLD RELAÇÃO GANHO MPEDÂNCA DE CRCUTOS DE TRANSÍSTORES CURTBA 1975
Este material tem a finalidade de resumir rapidamente a relação ganho-impedância de circuitos amplificadores. Para que possa realizar um projeto de circuito eletrônico, o projetista deve necessariamente estar familiarizado com ganhos e impedâncias dos circuitos propriamente ditos. Num transistor, por exemplo, seu ganho como amplificador deve ser sempre controlado em termos de realimentações locais e significativas, ou globais. Pois, quando a realimentação é significativa, os ganhos e impedâncias são independentes dos parâmetros dos transistores, e as equações necessárias para o desenho devem ser simplificadas. Um exemplo seria um amplificador de uma etapa com realimentação pelo emissor (Figura 1.1), onde as resistências Rb/Re são denominadas fator S do amplificador. Figura 1.1: Amplificador com realimentação por emissor etapa é S=R f /R L. Outro exemplo seria a etapa com realimentação por coletor (Figura 1.2), o fator S da Figura 1.2: Amplificador com realimentação por coletor.
Nos dois casos, com realimentação adequada, o ganho de corrente da etapa é independente dos parâmetros do transistor, uma vez que seu valor é S e pode ser empregado como fator de amplificação com realimentação. Substituindo, por exemplo os transistores por amplificadores em que o ganho é controlado pelos mesmos resistores, o ganho total dom amplificador é determinado pelo mesmo fator S. Assim, a impedância de entrada da etapa com realimentação é independente do ganho (β) do transistor. Os parâmetros da etapa amplificadora, por exemplo, compostos por um transistor, são empregados para determinar os efeitos de sua variação. Para o ganho de corrente de um transistor se usa o β do circuito equivalente em T que o h fe é mais difícil de determinar. Similarmente, a impedância de entrada dum trnasístor na configuração base comum (BC) denomina-se como h em vez de h ib, e a impedância de entrada na configuração EC pode ser escrita como β h. Para demonstrar que existe uma dependência com relação ao ganho de corrente, escreve-se h ie. Para encontrar β = h fe nas tabelas de parâmetros, não é necessário o emprego do circuito híbrido equivalente aos parâmetros híbridos. A impedância de entrada de um transistor BC em curto-circuito que naturalmente aparece em algumas equações, pode ser calculado pela relação de Shockley, que mostra que o h varia inversamente com a corrente de emissor e com a temperatura absoluta, conforme a equação 1.1: 26 T j h =. (1.1) 273 E onde h é expresso em Ohms, E em ma, e a temperatura da junção do semicondutor em K. Em temperatura ambiente considera-se a relação de Shockley como a equação 1.2: 26 h = (1.2) E considera-se o h com valor de 26 Ω quando a corrente de emissor é 1 ma. O ganho de um circuito pode ser medido a partir de um multímetro ou de um osciloscópio, mas quando se faz tal medição, pensa-se em termos de ganho de tensão. Assim, pode-se obter a relação de
ganho a partir da tensão de saída, i o.r L dividida pela tensão de entrada i.r que é expresso pela equação 1.3 e figura 1.3: R O L G v = (1.3) R Figura 1.3: Amplificador com relações RG-T Substituindo o ganho total de corrente G i por O /i em 1.3, é obtida a equação 1.4: R L G v = G (1.4) R A equação 1.4 mostra a relação ganho-impedância do transistor que é aplicada na maioria dos amplificadores transistorizados, inclusive amplificadores que utilizam transformadores como realimentação. Para verificar o ganho de tensão conhecendo o ganho de corrente, deve-se determinar a resistência, ou impedância de saída e a impedância de entrada. Na prática, o ganho de corrente pode ser verificado medindo a corrente de entrada e a de saída. Considerando um amplificador com diversos acoplamentos, RC ou com etapas acopladas diretamente, a impedância de entrada de cada etapa é a impedância de carga da etapa anterior, logo R = R L e R L /R é igual a um. O ganho de tensão da etapa é o ganho de corrente S da etapa. Na prática, para uma melhora de qualidade, o ganho de corrente de um amplificador é limitado pelos projetistas na ordem de 30 por etapa utilizando ou realimentação local ou global. O ganho de tensão grande em relação ao ganho de corrente é tolerável, e a relação R L /R deve ser maior que a unidade. Se a relação de impedâncias for inferior à unidade, o ganho da etapa é inferior a 30.
BBLOGRAFA GE transistor manual 6th ed. Semiconductor Products Department. Technical editor: J.F. Cleary. Contributors: J.H. Phelps [and] others. Published 1962 in Syracuse, N.Y. DRETOS AUTORAS RELAÇÃO GANHO MPEDÂNCA DE CRCUTOS DE TRANSÍSTORES by Leithold, Angelo Antonio is licensed under a Creative Commons Atribuição-Uso Não-Comercial-Não a obras derivadas 3.0 Unported License.