Apresentação do PowerPoint

25/10/2016
UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA
ELETRÔNICA 2– ET74BC
Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes
AULA 11- Amplificador de Múltiplos
Estágios
Curitiba, 25 de outubro 2016.
AMPLIFICADOR MULTIESTÁGIOS
Trata da criação de circuitos amplificadores mais complexos, e que normalmente resultam
em um maior ganho, podendo ser de tensão ou de corrente.
Em amplificadores de múltiplos estágios, a entrada de um estágio é a saída do próximo.
Além disso, para que se mantenha o máximo de tensão nos estágios, o estágio de
entrada deve possuir alta impedância.
AMP
DIF
AMP
. . .
NÍVEL
DC=0V
Rin = alta
PUSH
PULL
Rout= baixa
Da mesma forma, o estágio de saída deve possuir baixa impedância de saída, para que a
maior parte da tensão fique na carga e não nos transistores. Outro cuidado bastante
importante é o de manter todos os transistores na região ativa, sem um transistor
comprometer o outro.
Sedra cap 6
Boylestad 12
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AMPLIFICADOR MULTIESTÁGIOS
Um simples estágio amplificador, normalmente não é suficiente nas aplicações em aparelhos
receptores, transmissores e outros equipamentos eletrônicos. Um ganho mais elevado é obtido
pelo acoplamento de vários estágios amplificadores.
CIRCUITO DE
POLARIZAÇÃO
1º ESTÁGIO:
elevada impedância
de entrada
2º ESTÁGIO:
3º ESTÁGIO:
mudança de nível
(amplificação)
baixa impedância
de saída
Para que haja a máxima transferência de sinal, o estágio de entrada deve ter a impedância
equilibrada com a da fonte de sinal (microfone, antena); e o estágio final deve ter a
impedância equilibrada com a da carga( fone, alto-falante, linha de transmissão).
Da mesma forma, a impedância de saída de um estágio deve estar “casada” com a
impedância de entrada do estágio seguinte.
http://aviacaomarte.com.br/wp-content/uploads/2015/04/08-Amplificadores-transistorizados.pdf
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ACOPLAMENTO ELETRÔNICO
Acoplar um circuito a outro é fazer sua ligação de tal modo que o sinal possa passar de um
para o outro.
Rf=0 e R1=
SEGUIDOR DE
Rf= 0
TENSÃO
R1= 
Vin=Vout
 Rf 
Vin
 1 
R1 

vout  Vin
Para que haja uma correta transferência do sinal de um para outro circuito é preciso que
as características de saída de um se casem com as características de entrada da outra. Isso
significa que deve haver um casamento de impedâncias entre os dois circuitos.
As maneiras como isso pode ser feita, quando
tratamos de sinais eletrônicos (baixa ou alta
frequência) pode variar, existindo para essa
finalidade os seguintes acoplamentos:
a)
b)
c)
d)
e)
Direto
Darlington
RC
Transformador
Ótico
Créditos:
1) http://www.newtoncbraga.com.br/index.php/almanaque-tecnologico/190-a/7608-acoplamento-330-alm403
2) http://www.eng.uokufa.edu.iq/staff/alikassim/lectures/CH-4.pdf
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TIPOS DE ACOPLAMENTO ELETRÔNICOS
a) Direto
Utiliza a conexão de transistores complementares, em que a saída primeiro estágio atua como
entrada do segundo transistor.
Esta célula é estável para mudanças de temperatura, devido ao arranjo NPN e PNP cujos
efeitos são opostos.
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TIPOS DE ACOPLAMENTO ELETRÔNICOS
b) Darlington
Nesse acoplamento o sinal aplicado à base do primeiro transistor é retirado de seu
emissor e aplicado à base do segundo transistor.
Os dois coletores são interligados. Na configuração Darlington, os ganhos dos
transistores ficam multiplicados.
Por exemplo, se um transistor tem ganho 50 e o outro 100, temos um ganho total de 50
x 100 = 5 000. Nesta configuração pode-se amplificar também correntes contínuas.
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TIPOS DE ACOPLAMENTO ELETRÔNICOS
c) RC
Ganho diminui em baixas frequências
devido ao aumento das reatâncias
capacitivas (CC, CS, CE).
Nas altas frequências, a queda no
ganho é devido as capacitâncias
parasitárias.
Este circuito é empregado em circuitos amplificadores de áudio e RF. Nele, o resistor
polariza o primeiro transistor e o capacitor deixa passar para a etapa seguinte apenas
os sinais a serem amplificados, bloqueando a corrente contínua de polarização.
CC= coletor comum
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CS= source comum
CE= emissor comum
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TIPOS DE ACOPLAMENTO ELETRÔNICOS
d) Transformador
Os sinais passam de um enrolamento
para outro através de indução,
enquanto que a polarização dos
elementos ativos das etapas
(transistores, etc.) é feita pelos
enrolamentos.
Este tipo de acoplamento garante um
total isolamento entre as etapas.
A desvantagem está no custo do transformador que
é um componente volumoso e caro.
Ganho diminui em baixas frequências devido a reatância indutiva (XL = 2πfL), levando a
um “curto” da entrada.
Em altas frequências, a capacitância parasitária entre as espiras do transformador leva
a uma redução do ganho.
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TIPOS DE ACOPLAMENTO ELETRÔNICOS
e) Ótico
Um tipo de acoplamento que está se tornando bastante útil, quando se deseja um
isolamento perfeito entre as etapas de um circuito é o que faz uso de acopladores
ópticos.
Esses acopladores são formados por um diodo emissor infravermelho (LED) e um
foto-sensor,
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POLARIZAÇÃO DC ATRAVÉS FONTES DESedra,
CORRENTE
seção 6.4
Corrente definida em um ramo, qualquer que seja a diferença de
potencial entre os dois nós.
Ri= 
Uma fonte de corrente é um circuito que gera uma corrente
constante obtida a partir de uma fonte de tensão.
Resistência infinita. Os circuitos alimentados por fonte de corrente apresentam
algumas vantagens especialmente na implementação integrada.
Não existem fontes de corrente ideais, existem circuitos cujo comportamento se aproxima
destas com mais ou menos fidelidade.
São construídas com dispositivos cujo funcionamento em uma dada região mais
se aproxima de uma fonte ideal.
Tipos:
a)Fontes de corrente constantes
b) Fontes de corrente dependentes:
1. Controladas por tensão (VCCS = voltage controlled current source )
2. Controladas por corrente (CCCS = current controlled current source )
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FONTE DE CORRENTE (FC) A JFET
(transistor de efeito de campo) Boylestad p.389
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FC CONSTANTE A TJB (Boylestad p.389/390)
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ESPELHO DE CORRENTE (Boylestad p.390)
Apropriado para a fabricação de CI’s uma vez que requer que os transistores tenham as
mesmos Vbe’s e β’s.
I E  I C  I B mas I C  I B
I E  I B  I B  I E  I B   1
IE
I
 E
 1 
I X  I E  I B1  I B 2
2I
I X  IE  E
IB 
Como Q1=Q2

I E 2 I E I E
IX 

   2 



IB1
IB2
Mas β+2 β
IX 
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IE

   I E
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ESPELHO DE CORRENTE (Boylestad p.390)
A corrente constante fornecida no coletor de Q2 reflete
a corrente de Q1 uma vez que:
IX 
VCC  VBE
Rx
A corrente “Ix” é refletida em Q2.
Então:
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IX  I
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ESPELHO DE CORRENTE – outros arranjos (Boylestad p.392)
De Wilson: Impedância de saída mais
alta que no circuito anterior.
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CIRCUITOS GUIAS DE CORRENTE
Sedra, seção 6.4, p. 476
A corrente de polarização para um circuito integrado é gerada em um local e
reproduzida em outros locais a fim de polarizar os vários estágios amplificadores do CI.
Considerando todos os TJB’s idênticos e
com β elevado, o que implica em
correntes desprezíveis na base:
I1
I3
Iref
I2
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I4
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CONFIGURAÇÕES COMPOSTAS: TJB, FET, MOS
a)Cascata b)Cascode c)Darlington d)Par realimentado e)Espelho de corrente f) Par diferencial
a) CASCATA: é uma série de acoplamentos
de estágios em que a saída de um estágio
representa a entrada do estágio seguinte.
O ganho total é o produto dos ganhos dos
estágios precedentes.
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b) CASCODE: possui um transistor
acima do outro. Esta configuração
provê uma elevada impedância de
entrada com baixo ganho de tensão.
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CONFIGURAÇÕES COMPOSTAS: TJB, FET, MOS
a)Cascata b)Cascode c)Par realimentado d) Darlington e)Espelho de corrente f) Par diferencial
a) CASCATA: é uma série de
acoplamentos de estágios em que
a saída de um estágio representa
a entrada do estágio seguinte.
O ganho total é o produto dos
ganhos dos estágios precedentes.
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b) CASCODE: possui um
transistor acima do
outro. Esta configuração
provê uma elevada
impedância de entrada
com baixo ganho de
tensão.
c) PAR REALIMENTADO:
emprega um TJB PNP para
excitar um NPN. Atuam
como um PNP em que o
ganho é o produto dos
ganhos individuais.
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CONEXÃO CASCATA TJB com acoplamento RC
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CONEXÃO CASCATA FET com acoplamento RC
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CONEXÃO CASCODE
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EXERCÍCIO
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EXERCÍCIO
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EXERCÍCIO
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EXERCÍCIO
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