Para teste do programa de cálculo do amplificador TJB com resistor de coletor e base, foi montado em laboratório
o circuito abaixo.
Os componentes RC e RB foram calculados pelo programa de polarização CC deste tipo de circuito em nossa seção
de projetos. Um resistor R de 10K foi posto na entrada com o objetivo de realizar um casamento de impedância,
já que a impedância do gerador é de 600 Ohms e a da entrada do circuito Zin é de 10,48 K. Veja o menu de
cálculos
CC realizados na figura abaixo.
Para RB foram utilizados dois resistores de 2,7M tendo como resultado o valor de 5,4M.
Para os cálculos AC foi usado o programa no link referente a este tipo de amplificador, também em nossa seção
de projetos. Os dados do programa de polarização foram passados ao segundo programa executando então o cálculo
de todos os valores do circuito. Veja abaixo a tela de cálculos usada com os dados concluídos e prontos para o teste.
De posse dos valores calculados foi montado o circuito. Para comparação foi coletado pelo osciloscópio as
seguintes valores de medidas:
Ganho AV
Esta é a amplificação do sinal AC proporcionada pelo circuito. No ponto1 foi posicionada a ponta de prova
do canal 1 e no ponto 2 a do canal 2.
Observando a figura acima, vemos que no canal 1 uma tensão de 22,6mV senoidal aplicada na entrada (ponto 1),
provoca na saída (ponto 2) uma tensão de 1,81V. Para qua seja calculado o ganho do circuito basta dividir a
tensão de saída pela entrada, ou seja:
Av = Vo(rms) / Vi(rms) = 1,81V / 0,0226V = 80
Pelos cálculos o valor de Av é de aproximadamente 79,7, o que corresponde praticamente ao valor medido.
Comparando a tensão de entrada e a de saída veja que estão defasadas de 180º, o que é característica deste amplificador.
Tensão máxima de pico sem corte ( Vpmáx )
Esta é a máxima tensão de saída ao qual ainda não ocorre ceifamento do sinal. Abaixo a curva AC de coletor do transistor.
A tensão de pico ao qual ocorre o corte no semiciclo positivo do sinal é igual a:
Vp = ICQ . ( RC // RL) = 1mA . 2800 Ohms = 2,8V
Na figura abaixo o sinal coletado pelo osciloscópio no momento exato em que se inicia o corte.
Os cursores definem a tensão na qual o sinal de pico positivo de saída é máximo (ponto 2). Veja que é exatamente
igual a tensão de pico máxima (2,8V).
Frequencia de Corte Inferior (Fl)
Para comprovação do corte na frequencia determinada pelo projeto vamos levantar várias amostras do ganho de tensão
em função da frequencia do sinal de entrada. Os dados estão na tabela abaixo:
| Frequencia
| Av = |Vout / Vin|
|
| 5 KHz
| 80,35
|
| 3 KHz
| 80,34
|
| 1 KHz
| 80
|
| 900 Hz
| 77,9
|
| 700 Hz
| 76,8
|
| 500 Hz
| 75,32
|
| 300 Hz
| 71,4
|
| 200 Hz
| 64,8
|
| 100 Hz
| 44,6
|
| 90 Hz
| 38,8
|
| 70 Hz
| 30,24
|
A frequecia de corte inferior deve ser aquela a qual o ganho em faixa média de frequencia decaia a 70,7 % do seu valor. Para um ganho calculado igual a 80 seria igual a:
Fl = 0,707 x 80 = 56,6
Pelo que vemos na tabela acima, em 100Hz o ganho se encontra com módulo igual a 44,6. Este é um valor de corte inferior ao calculado, o parâmetro hie provavelmente está fora do valor indicado pelo manual, pois é apenas uma referência e seu valor muitas vezes está perto, mas não é exatamente igual ao passado pelo manual. Abaixo a fórmula para se achar Fl na entrada do circuito:
.
Fl = 1 / ( 2 . 3,14 . ( ( rs + R ) + (RB // hie) . Cin )
Veja que hie influencia diretamente no valor da frequencia de corte Fl.