experiência – 07 amplificador diferencial.

UNIVERSIDADE PAULISTA
Circuitos Eletrônicos – Relatório de Laboratório de Eletrônica
Prof.
Realizada : ____/____/ 2011
Relatório :
(Visto)
Entrega : ____/____/ 2011
Aceito
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EXPERIÊNCIA – 07
AMPLIFICADOR DIFERENCIAL.
•
•
•
•
Projeto de um amplificador diferencial;
Ajuste da tensão residual de saída;
Montagem e avaliação das condições de projeto;
Medida do ganho de modo comum e diferencial;
• Medida da taxa de rejeição de modo comum – CMRR;
• Resposta em freqüência do amplificador.
Referências : Consultar livro texto e as aulas de teoria de Circ. Eletrôn.
Identificação dos participantes do grupo de trabalho
Nome
Número
1:
2:
3:
4:
5:
Experiência 06 - Amplificador Diferencial
Elaborado pelo Prof. Luís Caldas
I - Objetivo : Projetar um amplificador diferencial impondo condições limites para os elementos ativos
como transistor e zener. Levantamento dos parâmetros de ganhos modo comum e diferencial e formas
de ondas de entrada e saída através das curvas de resposta em freqüência.
II - Material Utilizado :
•
•
•
•
•
Fonte CC dupla de entrada 0 – 30V;
Multímetro digital;
Cabos de interligações;
Placa de montagem – Protoboard ou similar;
Osciloscópio;
III – Parte Teórica
•
Projeto do amplificador diferencial pelos dados dos componentes;
IEMISSOR = 10mA.
Dados : Zener : Modelo : 6V2, Potência = 620mW.
Transistores : BC 547(similar) – NPN – PC = 300mW, VBE = 0,7V, βMIN = 50. VCESAT = 0,2V, VENT = 10mV.
IV - Circuito : AMPLICADOR DIFERENCIAL.
Esquemático do amplificador diferencial com os pontos de medições.
+
XSC2
-
+
2.568m
Corr_coletor
A
-
2.567m
A
Corr_coletor
XSC1
Ext T rig
+
R1
_
+
_
+
R2
2.0kΩ
B
A
_
2.0kΩ
Ext T rig
+
12 V
Q1
V3
Q2
+
-
7.523
V
VCE
BC547BP
BC547BP
10mV
1kHz
0Deg
V2
12 V
R3
+
-
11.338
V
VRE
2.2kΩ
+
-
5.154m
A
2
Corr_emissor
_
V1
B
A
+
_
+
_
Experiência 06 - Amplificador Diferencial
Elaborado pelo Prof. Luís Caldas
V - Ajuste da tensão residual em virtude do desbalanceamento do circuito e da temperatura :
Circuito Experimental:
R1
2.0kΩ
100Ω_LIN
Key = A
50%
R2
2.0kΩ
V1
12 V
+
5.863p
Q1
V
Q2
Vresidual
BC547BP
BC547BP
V2
12 V
R3
2.2kΩ
Procedimentos:
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Montar o circuito experimental;
Ajuste as tensões de alimentações para ±12Volys;
Medir a tensão diferencial entre os transistores Q1 e Q2;
Ajustar a tensão residual para zero variando o potenciômetro de 100Ω;
Segure com os dedos o encapsulamento do transistor Q1 ou Q2 e verifique a tensão residual;
Solte o encapsulamento e se a tensão residual não zerar depois de um intervalo de tempo então
retorne ao item 4;
7. Descreva abaixo o ocorrido no iyrm 6 e explique o comportamento dos transistores quando eles
são submetidos à temperatura.
3
Experiência 06 - Amplificador Diferencial
Elaborado pelo Prof. Luís Caldas
VI – Medições CC do circuito – Polarizações.
A tabela a seguir deve ser preenchida, com valores de medição para o circuito acima.
Tabela I – Medições CC.
Tensões/Correntes
VCC+
VCC-
VCE1
VCE2
VRE
VDIF
VBE1
VBE2
IC1
IC2
IRE
Tensões em Volts
Corrente em mA
VII – Medições e procedimento para a medição do ganho de modo comum.
1- Ajuste a tensão de saída do gerador de função senoidal para 10mVP-P e 1KHz pelo osciloscópio;
2- Desligar as bases dos transistores Q1 e Q2 da terra e conecta-las à saída do gerador de função;
3- Medir os parâmetros conforme a seguir e preencher a tabela II.
XSC1
Ext T rig
+
_
1
2
+
Q1
B
A
_
+
_
Q2
Ve
10mV
1kHz
0Deg
BC547BP
BC547BP
Tabela II – Medições das tensões CA nos coletores e entrada do circuito.
Ve (pico-pico)
Vdif. (pico-pico)
Vo1 (pico-pico)
Vo2 (pico-pico)
A - Calcular o ganho de modo comum simples: ACM = VO1/Ve ⇒ ACM =
B – Calcular o ganho de modo comum saída diferencial: GCM = VO1 – VO2/Ve = VS/Ve ⇒ GCM =
VIII – Medições e procedimento para a medição do ganho de modo diferencial.
1. Ajuste a tensão de saída do gerador de função senoidal para 10mVP-P e 1KHz pelo osciloscópio;
2. Ligar a base do transistor Q2 a terra e conectar à saída do gerador de função na base de Q1;
3. Medir os parâmetros conforme a seguir e preencher a tabela III.
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Experiência 06 - Amplificador Diferencial
Elaborado pelo Prof. Luís Caldas
XSC2
R1
Ext T rig
+
2.0kΩ
B
A
+
R2
2.0kΩ
_
_
+
_
1
2
Q1
Ve
Q2
BC547BP
BC547BP
10mV
1kHz
0Deg
Tabela III – Medições das tensões CA nos coletores e entrada do circuito.
Ve (pico-pico)
Vdif. (pico-pico)
Vo1 (pico-pico)
Vo2 (pico-pico)
A - Calcular o ganho de modo diferencial simples: ADM = VO1/Ve ⇒ ADM =
B – Calcular o ganho de modo saída diferencial: GDM = VO1 – VO2/Ve = VS/Ve ⇒ GDM =
IX – Cálculo da taxa de rejeição de modo comum – CMRR.
A relação a seguir expressa CMRR = ADM/ACM
Em dB, 20log ADM/ACM ⇒ CMRR =
⇒ CMRR =
dB.
X – Resposta em freqüência - Procedimentos
1 – Aplicar em Ve a mesma tensão de entrada e variar a freqüência conforme a tabela a seguir;
2 – Preencher a tabela IV a seguir e calcular as freqüências de corte superior e inferior do amplificador.
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Experiência 06 - Amplificador Diferencial
Elaborado pelo Prof. Luís Caldas
Tabela IV – Resposta em freqüência do amplificador diferencial
fr (Hz)
50
100
500
1K
10K
50K
70K
20log VS/Ve
em dB
Fase em
gráus
3 – Gráfico da curva de resposta em freqüência do ganho x freqüência.
Use a folha anexa para realizar os 2 gráficos.
XI - Conclusões :
6
80K
100K
150K