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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAPÁ
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
LABORATÓRIO DE FUNDAMENTOS DE ENGENHARIA E MEIO AMBIENTE
Disciplina: Eletrônica Analógica II Turma: 2017 – Manhã - 2º Sem/ Membros da Equipe: Christian do Monte Dias, Deivit Pinheiro de Jesus e Gabriel do Carmo Gomes
Projeto Prático: AMPLIFICADOR DE POTÊNCIA
RESUMO
Neste projeto, foi feita a utilização dos assuntos apresentados no decorrer da disciplina Eletrônica Analógica II, bem como realizado aprofundamento em amplificadores de potência e a necessidade da realimentação para o circuito. Por conseguinte, entenderemos a relação entre a entrada e saída de um amplificador que é dada pela função de transferência, onde a magnitude da mesma, denominada de ganho, e a aplicação dos estágios e topologias para melhor amplificação. De tal forma, será possível inferirmos a importância do amplificador de potência dentro da eletrônica especificamente se tratando da área de áudio.
INTRODUÇÃO
Um amplificador de potência é um dispositivo que fornece energia suficiente para uma carga de saída acionar um alto-falante ou outro dispositivo de potência, normalmente de alguns watts a centenas de watts. O principal objetivo do amplificador é aumentar o nível de potência do sinal de entrada, para obter uma grande potência na saída. A fim de combinar o formato de sinal de entrada com maior amplitude, o amplificador de potência retira a energia da fonte de alimentação e controla a saída.
Disponivel em:<https://www.ebay.com/itm/2-Channel-3000-Watts-Professional-Power- Amplifier-AMP-Stereo-GTD-Audio >. Acessado em 06 dez de 2019.
Na Eletrônica, pequenos amplificadores de sinal são dispositivos comumente utilizados, pois têm a capacidade de amplificar um sinal de entrada relativamente pequeno, por exemplo, de um sensor como um dispositivo fotográfico, em um sinal de saída muito maior para acionar um relé. Existem muitas formas de circuitos eletrônicos classificados como amplificadores, desde amplificadores operacionais e amplificadores de sinais pequenos até amplificadores de potência. A classificação de um amplificador depende do tamanho do sinal, sua configuração física e como ele processa o sinal de entrada. A tabela a seguir fornece a classificação de um amplificador.
Tipo de sinal Tipo de configuração
Classificação Frequência de Operação Sinal pequeno Emissor comum Amplificador Classe A Corrente contínua (DC) Sinal grande Base Comum Amplificador Classe B Frequências de áudio (AF) Coletor Comum Amplificador Classe AB Radiofrequências (RF)
Amplificador Classe C Frequências VHF, UHF e SHF Os amplificadores podem ser vistos como uma simples caixa ou bloco contendo o dispositivo de amplificação, como um transistor bipolar, transistor de efeito de campo ou amplificador operacional, que possui dois terminais de entrada e dois terminais de saída, onde as amplitudes do sinal na saída são muito maiores do que as do sinal de entrada. Idealmente um amplificador de sinal possui três propriedades principais: Resistência de entrada ou (Rin), Resistência de saída ou (Rout) e o Ganho ou (A). Não importa o quão complicado seja um circuito amplificador, um modelo geral de amplificador ainda pode ser usado para mostrar a relação dessas três propriedades.
Amplificadores Classe AB
Os amplificadores classe AB são formados a partir da síntese de características de amplificadores classe A e classe B, eles procuram superar a distorção de crossover ligando levemente os transistores, para que possam conduzir um pouco mais da metade do ciclo e os dois dispositivos se sobreponham por um pequeno durante a fase de ligar e desligar, superando assim a distorção do cruzamento, ou seja, o amplificador sacrifica uma certa quantidade de eficiência potencial para obter melhor linearidade. Possui um rendimento teórico entre 50% e 78.5%, consumindo menor quantidade de energia, assim como o classe B. Ainda, sacrificam parte da
Na etapa de entrada temos um potenciômetro para regular o volume, seguido por um filtro RC passa-alta que também acopla o sinal. Logo após, ainda na etapa de entrada temos o par diferencial, responsável por funcionar como filtro para ruídos e misturador da etapa de realimentação, sua corrente de cauda é regulada por meio de um trimpot e a fonte de corrente constante implementada por meio de Q3.
Na etapa seguinte o sinal é pré-amplificado por meio de Q4 e Q5 que funcionam em push-pull polarizados através dos diodos, os mesmos também funcionam como fontes para polarização da etapa de potência.
A etapa de potência, por sua vez é implementada com uso de pois transistores em push-pull, o casamento das impedâncias dos emissores ocorre por meio de resistores de 0.22 Ohms por 2W de potência, os quais entregam o sinal a carga. nesta etapa também é realizada a realimentação.
A realimentação se dá por meio de C2, R6 e R7, os quais amostram parte do sinal de saída na base do transistor Q2 que compõe o par diferencial da entrada do circuito.
Para montagem inicialmente foi feita a aquisição dos materiais listados acima, seguindo o diagrama mostrado anteriormente. A montagem na protoboard foi realizada de maneira cuidadosa, devido a complexidade do circuito, iniciando-se pela entrada e atentando-se para os terminais dos transistores. A fonte de tensão, pela necessidade de ser simétrica, foi implementada utilizando-se de duas baterias de 9V conectadas com um dos terminais de cada como ponto neutro, fornecendo, assim, +9V e -9V em relação ao neutro.
MATERIAIS
Lista de Materiais Resistores R1, R7 = 10k R R2, R3 = 1K R R4 = 270 R R5 = 4.7k R R6 = 1.5k R R8, R9 = 150 R R10, R11, R12 = 2,2 R
P1 = 10K
P2 = 100 (Trimpot) Capacitores C1 = 4.7 uF C2 = 6.8 pF C3 = 10 pF C4, C5, C6 = 10uF (16v)
Diodos D1, D2, D3, D4 = 1N Transistores Q1, Q2, Q3, Q5 = BC337B
- NPN
- Hfe = 420
- Potência = 0.5 W
- Ic = 0.1 A
- Vcb = 50 V
- Vce = 45 V Q4 = BC327B
- PNP
- Hfe = 420
- Potência = 0.5 W
- Ic = 0.1 A
- Vcb = 50 V
- Vce = 45 V Q6 = BD139-
- NPN
- Hfe = 40
- Potência = 12 W
- Ic = 1 A
- Vcb = 80 V
- Vce = 80 V Q7 = BD140-
