Curss de Licenciatura em Engenharia de Instrumentaçã e Licenciatura em Telecmunicações e Redes Guia d 1º trabalh de labratóri: Estud de amplificadres de ptência das classes A, B e AB. Mrgad Dias
1 Intrduçã O bjectiv deste trabalh é fazer estud prátic d cmprtament de diverss andares amplificadres de ptência das classes A, B e AB, bem cm das suas eficiências. 2 Amplificadr classe A Vcc v C R B Vbb Fig. 1. Amplificadr classe A = 1KΩ; R B = 20KΩ; C = 1µF; Vcc = 20V; Transístr NPN MJE15030 2.1 (T) A fig. 1 apresenta um amplificadr da classe A. Qual é pnt de funcinament em repus necessári para que sinal de saída pssa ter a máxima excursã simétrica sem distrçã? Para que serve determinar a ptência máxima dissipada n transístr? 2.2 (P) Mnte circuit e clque- n pnt de funcinament em repus definid acima através d ajuste de Vbb. Qual valr de Vbb btid? Amplificadres de Ptência página 2
2.3 (P) Aplique a circuit um sinal sinusidal cm 50 mvpp e frequência 100khz. Esbce as frmas de nda à entrada e saída. 2.4 (T) Qual a eficiência btida e qual a máxima que se pderia bter? 2.5 (P) Aumente a amplitude d sinal de entrada até atingir a situaçã de máxima eficiência. Calcule a eficiência btida. 3 Amplificadr classe B + V cc v - V cc Fig. 2. Amplificadr classe B = 100Ω; Vcc = 10V Transístr NPN MJE15030, Transístr PNP MJE15031 3.1 (T) O circuit da fig. 2 apresenta um amplificadr da classe B. Explique seu funcinament. Prque é que este circuit é de classe B? Quais as suas vantagens e incnvenientes em relaçã à classe A? 3.2 (P) Mnte circuit, excite- cm um sinal sinusidal de 1.5 Vpp e 100 KHz. Esbce as frmas de nda de entrada e saída e calcule a eficiência btida. Cmpare-a cm a máxima. 3.3 (P) Aumente a amplitude d sinal de entrada até atingir a situaçã de eficiência máxima. Esbce as frmas de nda e calcule a eficiência btida. Amplificadres de Ptência página 3
4 Amplificadr das classes A, B e AB V cc R2 R5 C1 R1 v C2 R3 R4 - V cc Fig. 4. Amplificadr que pde perar nas classes A, B u AB. R1 = 4.7KΩ; R2 = R3 = 10KΩ; R4=R5= = 100Ω; C1 = C2 = 1µF; Vcc = 10V A fig. 4 apresenta um amplificadr que pde ser pst a perar nas classes A, B u AB pr variaçã d ptenciómetr R1. 4.1 (P) Mnte circuit da figura 4 e aplique-lhe um sinal sinusidal cm 1.5 Vpp e 100KHz. Faça variar ptenciómetr R1 pr frma a clcar circuit nas diferentes classes. Sempre que necessári verifique a tensã nas resistências de clectr. 4.2 (P) Para cada classe esbce as ndas de entrada e de saída e calcule a eficiência a partir ds valres prátics. 4.3 (P-T) Para funcinament em classe A calcule a eficiência perdida devid às resistências R1,R2 e R3. 4.4 (T) Cnsulte as características d transístr que esta a utilizar e calcule: a) A máxima dissipaçã de ptência que é pssível para uma temperatura ambiente de 40ºC. Amplificadres de Ptência página 4
b) A temperatura da junçã na situaçã da temperatura ambiente anterir mas cm uma dissipaçã de 1W. 4.5 (T) Calcule a máxima ptência que transístr pde dissipar para uma temperatura ambiente de 40ºC mas cm um dissipadr de calr para qual θ CS =0.45ºC e θ SA =4ºC/W. Calcule também a temperatura d encapsulament e d dissipadr. 5-Cmparaçã de Resultads Cmpare as eficiências btidas para s amplificadres nas várias classes. Cmpare s valres de eficiência btids cm s valres máxims. Analise cmprtament térmic ds dispsitivs em relaçã à capacidade de dissipaçã de ptência e à utilizaçã de dissipadres. Cmente s resultads btids. Este enunciad de trabalh de labratóri é uma adaptaçã de um trabalh riginalmente preparad na Escla Superir de Tecnlgia de Setúbal pels prfessres: Mrgad Dias, Miguel Crreia e Pásca Dias Amplificadres de Ptência página 5