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NOMES: AMANDA CASSIOLATO BARALDI RA: 140498 MARCUS WINICIUS DE OLIVEIRA RA: 141645 ROGER NUNES DO NASCIMENTO RA: 141421 TURMA: LA1PEN3/9438 DATA DA EXPERIÊNCIA: 23/11/2015 DATA DE ENTREGA: 30/11/2015 12 AMPLIFICADOR DE VÁRIOS ESTÁGIOS 12.1 OBJETIVOS Familiarização do aluno com acoplamentos entre estágios de amplificadores; Obtenção do ganho total de tensão do circuito. 12.2 INTRODUÇÃO A ligação elétrica entre dois ou mais estágios amplificadores é denominada acoplamento. Os amplificadores de vários estágios podem ter acoplamento do tipo direto, através de capacitores, indutores, transformadores. Na figura 12.1 pode ser verificado um circuito amplificador com acoplamento direto e na figura 12.2 do tipo capacitivo. Nos amplificadores de tensão contínua, os diversos estágios são ligados diretamente, sem a interposição de capacitores. O ponto de trabalho do transistor de cada estágio depende do estágio anterior e posterior de modo que a polarização de um dependa da polarização de outros. Figura 12.1 - Amplificador com acoplamento direto A grande vantagem dos amplificadores de tensão contínua é que eles podem trabalhar a partir da frequência zero, o que é particularmente interessante nos casos em que as variações do sinal são muito lentas. Nos amplificadores RC, o acoplamento é feito por um capacitor que bloqueia a corrente contínua entre os estágios. O sinal de saída de cada estágio é retirado do resistor de carga do coletor ou do emissor. O capacitor possibilita a transferência à entrada do estágio seguinte. Figura 12.2 - Amplificador com acoplamento capacitivo O capacitor é escolhido de modo a apresentar uma baixa reatância na frequência de sinais que se deseja amplificar. Existem outros tipos de acoplamento que não foram mencionados e não serão tratados neste curso. 12.3 PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL 12.3.1 Materiais Necessários 1 multilab; 1 placa experimental n°2; 1 osciloscópio digital; 2 pontas de prova; 1 gerador de funções com terminais do tipo jacaré; 1 resistor de 22k; 1 resistor de 4,7k; 1 resistor de 2,2 k; 1 resistor de 560; 1 resistor de 1M; 1 resistor de 100; 3 capacitores de 100; 7 jumpers curtos; 3 cabos de ligação banana-bananinha. 12.3.2 Circuito Amplificador 1-Monte o circuito mostrado na figura 12.3 no multilab ligando os pontos P1 (+) e P6 (+) e P3 (-) à fonte de tensão CC ajustada em 30 Volts. Figura 12.3 - Layout amplificador da placa experimental 2 2-Ligue um jumper entre P5 e P8. 3-Conecte a saída (+) do gerador de áudio ao ponto P2 e o GND ao ponto P10. 4-Conecte um capacitor de 100F em J1. 5-Conecte um capacitor de 100F em J5. 6-Conecte um capacitor de 100F em J12. 7-Conecte jumpers em J3, J4, J7, J10 e entre os pontos P4 e P7. 8-Conecte um resistor de 1M em J2. 9-Conecte um resistor de 100emJ6. 10-Conecte um resistor de 22kem J8. 11-Conecte um resistor de 4k7em J9. 12-Conecte um resistor de 2k2em J11. 13-Conecte um resistor de 560em J13. 14-Com o gerador de áudio desligado meça e anote o valor da tensão VCE e VBE de cada transistor. Transistor 1 Transistor 2 VCE 15,6 V VCE 1,81 V VBE 16,2 V VBE 5,18 V 15-Conecte a entrada 1 do osciloscópio no ponto P2 (entrada do 1º estágio) e a entrada 2 no ponto P9 (saída do 2º estágio). O GND deve ser ligado em P10. 16-Ligue o gerador de áudio e injete um sinal senoidal com frequência de aproximadamente 1kHz á entrada do circuito(ponto P2), com um nível tal que não haja distorção no sinal de saída. 17-Meça e anote o valor da tensão CA na saída do 1º e 2º estágios, nos pontos P7 e P9 respectivamente. Calcule o ganho de tensão em cada caso. Anote as formas de onda. Verifique que o sinal na saída do 2º estágio está em fase com o sinal de entrada. Figura 12.4 – Forma de onda das tensões de entrada e saída para o ítem 17 Cálculo do ganho pela tensão eficaz (CC RMS) 18-Substitua o capacitor ligado em J5 por um jumper (curto circuito). Verifique o que ocorre com os sinais de saída em cada estágio. Anote as formas de onda. Figura 12.5 – Forma de onda das tensões referente ao ítem 18. Cálculo do ganho pela tensão eficaz (CC RMS) 19-Desligue o gerador de áudio e meça as tensões VCE e VBE de cada estágio. Transistor 1 Transistor 2 VCE 10,85 V VCE 9,91 V VBE 1,90 V VBE 10,89 V 20- Responda as questões: Qual a função do capacitor de acoplamento entre estágios? O capacitor de acoplamento entre estágios tem como função isolar os estágios e eliminar a componente contínua do sinal amplificado. Qual a vantagem e a desvantagem do acoplamento direto perante o acoplamento capacitivo? Vantagem: Menor custo; evita estreitamentos na resposta em frequência, não havendo distorções no sinal. Desvantagem: O transistor do segundo estágio pode trabalhar fora do ponto ideal de operação, influenciando no ganho. Dê três exemplos de aplicações que utilizam o amplificador de vários estágios. Aparelhos receptores, transmissores, áudio, vídeo e telecomunicações em geral. Conclusão. Um simples estágio amplificador, normalmente não é suficiente nas aplicações em aparelhos receptores, transmissores e outros equipamentos eletrônicos. Os circuitos amplificadores de vários estágios fornecem um ganho mais elevado, através dos acoplamentos utilizados, o que favorece o bom funcionamento de certos equipamentos eletrônicos. Por meio do experimento realizado, foi possível observar a atuação do transistor em circuitos de amplificação em vários estágios, com acoplamento direto e também capacitivo. No circuito amplificador com acoplamento direto, a saída do primeiro estágio é conectada diretamente à entrada do segundo estágio (curto-circuito), apresentando assim um circuito reduzido, sem componentes interligando os dois estágios, e desta forma, a resposta em frequência não é afetada. Já no circuito amplificador com acoplamento capacitivo, entre a saída do primeiro estágio e a entrada do segundo, há um capacitor, que tem como função isolar os estágios e eliminar a componente contínua do sinal amplificado. A presença do capacitor faz com que haja uma tensão VCE maior e, quando substituído por um jumper, nota-se a queda no valor da tensão VCE. Com os resultados obtidos, principalmente por meio das formas de onda, medições de tensão e cálculo do ganho, foi possível compreender a aplicação do transistor, quando empregado como amplificador de vários estágios.
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