Eletrônica Analógica-atividade pratica 1

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Eletrônica Analógica
Data:06/11/21
Aluno (a): Malu
Avaliação Pratica 
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Pequenos e grandes sinais podem estar presentes em um mesmo amplificador de múltiplos estágios. Recorde que, em um amplificador de grande sinal, há um maior aproveitamento da reta de carga de um transistor. 
Divididos em classes, os transistores, dependendo de sua forma de operação e polarização, irão apresentar maior ou menor rendimento e distorção na mesma proporção.
Imagine que você esteja iniciando um projeto de amplificador para um rádio comunicador. O aparelho em questão é alimentado por baterias leves, o que lhe permite grande portabilidade. A contrapartida, entretanto, é a baixa intensidade do sinal transmitido entre os comunicadores.
Podendo optar livremente entre as três principais classes de amplificadores, quais seriam as vantagens e as desvantagens do uso de cada uma delas (A, B/AB e C)?
Classe A: a pioneira. O amplificador de Lee De Forest era classe A – ela privilegia a qualidade de áudio e consegue obter uma boa qualidade mesmo com dispositivos (válvulas ou transistores) ruins, porém a custa de um grande gasto de energia (possui grandes perdas ou grande aquecimento). Esta foi a primeira classe realmente utilizável e muito empregada nos primórdios do áudio. Praticamente todos os estágios de saída dos amplificadores utilizados nas primeiras décadas do século 20 eram classe A (inclusive os dos rádios). 
Desvantagem: O máximo rendimento teórico (que não inclui as perdas dos dispositivos na conta) da classe A complementar é de somente 50%, ou seja, metade da energia será convertida em sinal elétrico utilizável, e a outra metade da energia será inevitavelmente convertida em calor! Porém, como os dispositivos (transistores ou válvulas) também contribuem, as perdas totais serão ainda maiores… fazendo com que o rendimento total caia para valores típicos de 20%… (80% da energia convertida em calor).
Classe B: é o oposto da classe A. Ela privilegia o rendimento (eficiência) e não a qualidade. E o rendimento sempre foi muito importante. Imagine que o equipamento é alimentado por baterias, como em um rádio comunicador militar. Neste exemplo, a simples troca do estágio de saída de classe A para classe B poderia mais que dobrar a duração da bateria! Algo essencial nas aplicações portáteis. O rendimento teórico máximo (sem incluir as perdas dos dispositivos) é de 78,5%. E utilizando-se transistores modernos poderemos chegar a 50 ou 60% de rendimento total (consideradas as perdas próprias da classe + as perdas dos dispositivos). Uma grande melhora em relação à classe A.
As desvantagens da classe B: na figura 3 fica claro que na transição de Is+ para Is- e vice versa, ocorre uma descontinuidade, ou seja, um período de tempo em que nenhum dos dois dispositivos do par complementar está fornecendo qualquer corrente, provocando uma distorção que ficou conhecida por distorção de crossover (distorção de cruzamento), sendo este efeito derivado das características naturais dos transistores (com válvulas esse efeito é naturalmente ausente), e este é o grande problema da classe B.
Classe AB: o “meio termo” entre as classes A e B. O objetivo aqui é obter qualidade de áudio muito próxima da classe A, mas com o rendimento típico da classe B. Talvez essa seja a classe analógica mais bem sucedida, pois é presente ainda hoje em quantidades significativas. Em definição ela é tão próxima da classe B que por vezes não é citada nos livros-texto de eletrônica, sendo considerada simplesmente uma “classe-B corrigida”, por assim dizer. A descontinuidade nas transições, como vista na figura 3, foi eliminada por um “truque” de engenharia, onde um pequeno grau de polarização (ou corrente inicial) foi aplicado aos transistores para que a corrente circule por um pouquinho a mais que meio-ciclo, eliminando esse efeito indesejável.
O rendimento teórico máximo (sem considerar as perdas próprias dos dispositivos) situa-se entre os 50% da classe A e os 78,5% da classe B. Na prática, quando se consideram também os dispositivos, é comum obter-se valores muito próximos aos da classe B, podendo também ficar entre 50-60%.
Classe C: nesta classe a questão do gasto de energia é levado ao extremo. A classe C nada mais é do que um estágio classe B em que um dos dispositivos foi simplesmente retirado (Is+ ou Is- indiferentemente);
O resultado obtido pela classe-C não permite a sua utilização direta em áudio, mas é largamente utilizada nos estágios de saída dos transmissores de RF, inclusive para transmissão de dados em sistemas portáteis, como nos Smartphones. Apesar de, na sua forma pura, ser imprestável para áudio, tal classe “inspirou” tecnologias realmente revolucionárias, como a classe D.
Um Resumo das Classes Fundamentais Analógicas
As classes fundamentais analógicas podem ser realizadas todas em uma mesma topologia complementar com dois dispositivos, simplesmente fazendo com que a corrente que percorre os dispositivos vá ficando cada vez mais completa. Partindo da classe C (a menos completa), até alcançar a classe A (mais completa), pode-se definir:
Classe C: a corrente circula por menos de meio-ciclo em um único dispositivo
Classe B: a corrente circula por exatamente meio-ciclo em cada dispositivo
Classe AB: a corrente circula por um pouco mais de meio-ciclo em cada dispositivo
Classe A: a corrente circula pelo ciclo completo em ambos os dispositivos