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CIRCUITO AMPLIFICADOR TJB DUPLO COM REALIMENTAÇÃO SÉRIE DE TENSÃO

Para teste do programa de cálculo do amplificador TJB com realimentação série de tensão, visto na seção de programas para projetos, foi montado em laboratório o circuito calculado abaixo.


Os capacitores utilizados foram conseguidos através da combinação de valores disponíveis no laboratório. Em uma análise vemos que os estágios são constituídos de 2 amplificadores com divisor de tensão na base sem ligação CC. Escolhidos os transistores, os valores dos resistores foram calculados pelo programa de polarização CC deste tipo de circuito, em nossa seção de projetos. Os valores CC são para os dois estágios, veja o menu de cálculos realizados na figura abaixo.




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. Para os resistores de base (R1 e R2) os valores de 64615 Ohms e 11830 Ohms foram substituídos por 68K e 12K respectivamente. Para o resistor de coletor de 5800 Ohms houve a substituição por 5600Ohms. RE foi calculado em 1200 Ohms, no primeiro estágio do circuito foi substituído por dois resistores de 560 Ohms, pois a relação de R5 encima de RE (R4 + R5) escolhida é de 50%. rs é igual a 600 Ohms que é a resistência interna de nossa fonte de sinal. RL é um resistor de carga de 5600 Ohms acoplado ao circuito e finalmente hie e hfe são os parâmetros encontrados em manual para uma corrente de 1mA e um VCE de 5V, conforme a polarização dos transistores.
Veja abaixo a tela dos dados de entrada e os valores calculados e prontos para o teste.




Como já foi visto alguns capacitores foram somados para chegar a um valor perto do calculado. Observe que pelo resistor de realimentação R8 de 10K não passa componente CC, a corrente está bloqueada pelo capacitor C5 de 2,2uF.
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 global. No ponto1 foi posicionada a ponta de prova do canal 1 e no ponto 2 a do canal 2.




Veja abaixo a forma de onda vista no osciloscópio.




Observando a figura acima, vemos que no canal 1 uma tensão de 114mV de pico a pico aplicada na entrada (ponto 1), provoca na saída (ponto 2) uma tensão de pico a pico de 1,96Vpp. Para qua seja calculado o ganho do circuito basta dividir a tensão de saída pela entrada, ou seja:

Av = Vo(pp) / Vi(pp) = 1,96V / 0.114V = 17,19


Pelos cálculos o valor de Av para 1KHz é de aproximadamente 16,77 o que está perto do valor medido. Veja que os picos de tensão não estão exatamente em fase, há uma pequena defasagem provocada já pela presença dos capacitores no circuito, pois em baixa frequência as suas impedâncias se tornam significativas e influenciam no circuito.





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 de transistores para configuração emissor comum.




A tensão de pico do sinal ao qual ocorre o corte no semiciclo positivo é igual a:


Vp = ICQ . Zcoletor


Para este tipo de circuito em particular o ceifamento se dará no transistor que apresentar uma maior impedância no coletor. 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 (Cursor 2) sem corte no sinal, veja que é exatamente igual a tensão de pico máxima calculada para o transistor 1 (Vpmáx1).


Frequência de Corte Inferior (Fl)

Para comprovação do corte na frequência determinada pelo projeto vamos levantar várias amostras do ganho de tensão em função da frequência do sinal de entrada. Os dados estão na tabela abaixo:


Frequência Av = |Vout / Vin|
5 KHz 18,20
3 KHz 17,58
1 KHz 17,19
900 Hz 17,01
700 Hz 17,01
500 Hz 16,72
400 Hz 16,55
300 Hz 15,83
200 Hz 14,31
143 Hz 12,03
100 Hz 8,83
90 Hz 8,00
70 Hz 6,17
50 Hz 3,87


A frequêcia de corte inferior deve ser aquela a qual o ganho em faixa média de frequência decaia a 70,7 % do seu valor. Para um ganho calculado igual a 17,19 em 1KHZ seria igual a:


Fl = 0,707 x 17,19 = 12,15


Pelo que vemos na tabela acima, em 143Hz é praticamente a frequência ao qual o ganho decai a 70% o seu valor. Não é exatamente os 100Hz calculado no projeto, mas está perto. Este limite é um pouco difícil de ser exatamente alcançado, pois depende da faixa de corte de todos os capacitores do circuito, todos tem que estar alinhados na frequência correta de corte inferior FL, exceto C5 que deve ser considerado curto em toda a faixa de frequência.

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