1 - + = V V r R R - corradi.junior.nom.br

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CURSO
Eletroeletrônica -
DATA
___ / ___ / ___
COMPONENTE
ALUNO
RA:
DOCENTE
Prof. Romeu Corradi Júnior [www.corradi.junior.nom.br]
Assunto: Lista Exercício – Amplificadores de grandes sinais
Introdução
Abaixo temos uma série de exercícios e informação teórica para que você estudante possa
consolidar seus conhecimentos sobre Amplificadores de grandes sinais. Alguns exercícios
são básicos e outros são para desenvolver um raciocínio mais apurado (algo mais) na
intenção de que você possa dominar com mais segurança este assunto. Porem é importante
que você esteja sempre buscando novas informações para aprimorar o seu domínio em
técnicas de resolução de problemas relacionados. Bom trabalho!
Série de exercícios com informações tecnológicas
1. Para o circuito da figura 01 abaixo. Qual é o valor da tensão de compliance (PP)?
2. Se a fonte de alimentação aumentar para 25 Volts, qual será o novo valor da tensão
de compliance (PP) para a questão anterior?
3. Para o circuito da figura 02 abaixo determinar:
a) IF – corrente fornecida pela fonte de alimentação;
b) PF – potência fornecida para o amplificador;
c) η - rendimento ou eficiência máxima do amplificador.
4. Questões para o circuito da figura 01 (Obs. adotar β = 100)
a) O RE foi trocado por outro de 560 Ω. Qual é o valor da tensão de compliance
(PP)?
b) Qual é o valor da tensão do gerador (sinal de entrada) que produz um
ceifamento no sinal amplificado?
c) Repetir os itens a) e b) para RE = 1 KΩ e VCC = 20 V.
5. Questões para o circuito da figura 03.
a) Determinar o valor da tensão de compliance (PP);
b) Escolha um novo valor para a resistência do emissor para obter um valor
máximo para a tensão de compliance (PP).
Obs. Existe um valor otimizado para o resistor do emissor; este componente é responsável
pela obtenção do valor melhor da tensão de compliance (PP), visto ser o elemento de
realimentação do sistema. Podemos deduzir a partir das equações elementares para o
amplificador de grandes sinais que: RE =
RC + rC
.
VCC
−1
VE
Desafio 1 ☺: (valendo 0,5 ponto na média – opcional). Demonstre a equação acima e
apresente uma semana antes da avaliação de 2º bimestre.
6. Desenhe as retas de carga para o circuito do exercício anterior (retas dc e ac).
Colégio Técnico de Campinas e da UNICAMP - COTUCA
Impressão
17/4/2010
7. Qual é a tensão de compliance (PP) para o circuito da figura 04 abaixo? Para
aumentar a tensão de compliance (PP) para o seu valor máximo, que valor deve ter o
resistor do emissor? Se β = 100, qual é a tensão máxima do gerador de tensão
(sinal de entrada) que pode ser usada sem que ocorra ceifamento na saída?
8. A saída de um amplificador é uma onda quadrada, embora sua entrada seja senoidal.
Como você explica isso?
9. Suponha que você está numa livraria e lê a seguinte frase num livro de eletrônica:
“Alguns amplificadores podem ter uma eficiência de 125%”. Você compraria esse
livro? Justifique sua resposta.
10.
Normalmente a reta de carga ac é mais inclinada que a reta de carga dc.
Alguém está disposto a apostar com você que é capaz de desenhar um circuito cuja
reta de carga ac tem uma inclinação menor que a da reta de carga dc. Você
apostaria? Justifique a sua resposta.
11.
Calcular as várias componentes de potência para o circuito da figura 05
abaixo com a característica de transistor da figura ao lado. Determinar a
eficiência de conversão de potência do circuito a partir destes valores.
Desafio 2 ☺: (valendo 0,5 ponto na média 2º Bimestre) – Prove matematicamente que o
rendimento máximo de um amplificador classe A com acoplamento direto (rendimento) pode
chegar no máximo (teoricamente) a 25%.
12.
No amplificador de potência classe A da figura 06 abaixo, RE = 0,5 Ω, RL =
8 Ω, R1 = 20 KΩ, R2 = 1 KΩ e VCC = 24 V. Calcule (a) a potência fornecida pela
fonte de alimentação, (b) a potência máxima na carga, (c) a faixa de dissipação de
potência do coletor e (d) a eficiência máxima. Suponha que não haja distorção.
Amplificador de Potência de áudio com acoplamento por transformador
13.
Calcular a resistência efetiva (R’L) quando se olha para o primário de um
transformador 15:1 com uma carga de 8 Ω conectada à saída. Observe a figura 07
abaixo.
14.
Qual a relação de espiras necessária de um transformador para casar uma
carga do tipo alto-falante de 16 Ω a um amplificador de forma que a resistência
efetiva de carga seja 10 KΩ? A figura 08 mostra a característica de coletor do
transistor, linhas de carga e sinais de entrada e saída do circuito da figura 07.
15.
O circuito da figura 09 abaixo mostra um amplificador de áudio, classe A,
com acoplamento por transformador, alimentando um alto-falante de 8 Ω. O
transformador de acoplamento tem uma relação de espiras de redução 3:1. Sendo que
os valores dos componentes do circuito resultam em uma corrente de base de 6 mA e
o sinal de entrada (Vi) resulta em uma corrente de base de pico de 4 mA, calcular
os valores seguintes usando a característica de transistor da mesma figura: VCEmáx,
VCEmín, ICmáx, ICmín, os valores rms da corrente e da tensão da carga, e a potência ac
nos terminais da carga. Obs. este exercício pode ser solicitado em futuras
avaliações!
Desafio 3 ☺: (valendo 0,5 ponto na média do 2º bimestre): Demonstre que a eficiência de
um amplificador classe A com acoplamento a transformador teoricamente é de 50%.
Abaixo temos os circuitos para cada questão acima. Bom trabalho!
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17/4/2010