Amplificadores Diferenciais

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1
Amplificadores Diferenciais
Aula 17
8
2
PSI 2306 –Eletrônica
Programação para a Segunda Prova
3
17ª Aula: 
Amplificadores Diferenciais e Operacionais
Ganho e Rejeição de Modo Comum
Ao final desta aula você deverá estar apto a:
- Determinar o ganho de modo comum em circuitos de entrada
(amplificadores diferenciais) de AOs
- Analisar o desempenho de amplificadores diferenciais quando se 
aplicam sinais comuns e sinais diferenciais às suas entradas
- Determinar a influência de características não ideiais nos ganhos
de modo diferencial e de modo comum (descasamentos entre 
transistores, entre resistores ou não idealidade da fonte de 
corrente)
4
Io
Circuitos Amplificadores Diferenciais
Ganho de Modo Comum e Relação de Rejeição de Modo Comum (CMRR)
ruído 
sobre VCM
2
2
A
o
O
Vr
I
 
ro
saturados!
Como calcular o ganho (de modo comum) de tensão nesse circuito?
É similar a um circuito Amplificador Fonte Comum com Resistência de Fonte!
5
Circuitos Amplificadores Diferenciais
O Amplificador FC com Resistência de Fonte
1
1 1
m i
gs i
m s
s
m
g vv v
g RR
g
  
1 1
i m i
d
m s
s
m
v g vi i
g RR
g
   
1
m D
o d D i
m s
g Rv i R v
g R
    
11
o m D D
i m s
s
m
v g R R
v g R R
g
    
= aberto
6
Circuitos Amplificadores Diferenciais
Ganho de Modo Comum e Relação de Rejeição de Modo Comum (CMRR)
para a Saída entre Dreno Individual e Terra
1 2
1 2
O O D
icm icm
SS
m
v v R
v v R
g
  

meio circuito de
modo comum!!
1 2
1
2
/SS m
O O D
icm icm SS
Geralmente R g
v v R
v v R
   

1
2metadeid m D
A g R 
d
m SS
cm
ACMRR g R
A
  
id m Ddaaula passada A g R
1
o D
i
s
m
v R
v R
g
 

2metade
D
cm
SS
RA
R
 
7
Circuitos Amplificadores Diferenciais
Ganho de Modo Comum e Relação de Rejeição de Modo Comum (CMRR)
para a Saída entre os Dois Drenos
2 1 0O Ocm
icm
v vA
v
 
2 1O O
d m D
id
v vA g R
v
 
CMRR  
1 2
2
O O D
icm icm SS
v v R
v v R
  
8
Circuitos Amplificadores Diferenciais
9
Amplificadores Diferenciais
Aula 17 – parte2
8
10
PSI 2306 –Eletrônica
Programação para a Segunda Prova
11
17ª Aula: 
Amplificadores Diferenciais e Operacionais
Ganho e Rejeição de Modo Comum
Ao final desta aula você deverá estar apto a:
- Determinar o ganho de modo comum em circuitos de entrada
(amplificadores diferenciais) de AOs
- Analisar o desempenho de amplificadores diferenciais quando se 
aplicam sinais comuns e sinais diferenciais às suas entradas
- Determinar a influência de características não ideiais nos ganhos
de modo diferencial e de modo comum (descasamentos entre 
transistores, entre resistores ou não idealidade da fonte de 
corrente)
12
Circuitos Amplificadores Diferenciais
Ganho de Modo Comum e Relação de Rejeição de Modo Comum (CMRR)
para a Saída entre os Dois Drenos: Efeito do descasamento de RD
2 1
2
O O D
cm
icm SS
v v RA
v R
   
2 1
:
D
d
O O
d m D
id
Considerando o efeito de R
desprezível em A
v vA g R
v

  
2 0( )d m SS D
Dcm
D
A g RCMRR se RRA
R
      
DR
1
2
1
2
2
/SS m
D
O icm
SS
D D
O icm
SS
Se R g
Rv v
R
R Rv v
R
 
  

13
Circuitos Amplificadores Diferenciais
Ganho de Modo Comum e Relação de Rejeição de Modo Comum (CMRR)
para a Saída entre os Dois Drenos: Efeito do descasamento de gm
1 1 1 1
2 2 2 2
d m gs d m
d m gs d m
i g v i g
i g v i g
  
1 2 1 2( ) ss d d SS d d
SS
vComo v i i R i i
R
    
1 2
1 2
1/SS m
icm
s icm d d
SS
Como Q e Q seguidores e R g
vv v i i
R
   

14
Circuitos Amplificadores Diferenciais
Ganho de Modo Comum e Relação de Rejeição de Modo Comum (CMRR)
para a Saída entre os Dois Drenos: Efeito do descasamento de gm
2( )d m SS
mcm
m
A g RCMRR gA
g
   
1
1
1 2 1 2
1 22
2
1 2
2
( )
( )
m icm
d
m m SS m m m
m m mm icm
d
m m SS
g vi
g g R se g g g
e g g gg vi
g g R
       
1 2
1 22 2
m icm m icm
d d
m SS m SS
g v g vi e i
g R g R
 
1 2 2 1 2
m icm
O O d D d D D
m SS
g vv v i R i R R
g R
    
2
mD
cm d m D
SS m
gRA e A g R
R g
           
15
Circuitos Amplificadores Diferenciais
Resumo
 Ganho de Modo Diferencial 
(Ad) 
Ganho de Modo Comum 
(Acm) 
CMRR 
(Ad /Acm) 
entre (vO 2 – vO1) para circuito ideal  om D rg R  0 ∞ 
entre (vO2 – vO1) c/ não-idealidade da 
fonte de corrente (RSS) 
 
m Dg R 
 
0 
 
∞ 
entre uma saída (vO1) e terra consid. não-
idealidade da fonte de corrente (RSS) 
1
2
( )om Dg R r  2
D
SS
R
R
 m SSg R 
entre (vO2 – vO1) c/ desbalanceamento 
em RD .
m D
D d
g R
Efeito de R desp em A
 
 2
D
SS
R
R
 02 ( )m SS se RD
D
D
g R
R
R
    
entre (vO2 – vO1) c/ desbalanceamento 
nos transistores (gm) .
m D
m d
g R
Efeito de g desp em A
 
 2
mD
SS m
gR
R g
         
 
2( )m SS
m
m
g R
g
g
 
 
16
Amplificadores Diferenciais
Aula 19
8
17
PSI 2306 –Eletrônica
Programação para a Terceira Prova
18
19ª Aula: 
Amplificadores Diferenciais com Transitores BJT
Ao final desta aula você deverá estar apto a:
- Comparar o desempenho do amplificador diferencial quando
implementado com transistores FET ou TBJ
- Analisar o comportamento do amplificador diferencial com TBJ 
quando se aplicam:
- sinais diferenciais
- sinais de modo comum
- Determinar o ganho diferencial para pequenos sinais
19
Amplificadores Diferenciais
O Par Diferencial com TBJ
/
/
0,7
( 1)
1
BE T
BE T
BE
C B E
E B
v V
C S
v VS
E
v V
i i i
i i
i I e
Ii e
 

 


 
 
 


Na região Ativa
(equiv. Reg. Saturação do FET)
Limites da região ativa: 
-Indo à saturação, vCE0,3V 
-Indo ao corte, , vBE0,3V
20
Amplificadores Diferenciais
O Par Diferencial com TBJ
Em modo comum Com desbalanceamento +1V
21
Amplificadores Diferenciais
O Par Diferencial com TBJ
Com desbalanceamento 1V Para pequenos desbalanceamentos
22
Amplificadores Diferenciais
O Par Diferencial com TBJ
1
1
( )/B E Tv v VS
E
Ii e

Para pequenos desbalanceamentos
2
2
( )/B E Tv v VS
E
Ii e

2 12
1
( )/B B Tv v VE
E
i e
i

2 1E Ei i I 
2 1
1
1 2
1
1 ( )/B B T
E
v v V
E E
i
i i e 
 
1 2
2
1 2
1
1 ( )/B B T
E
v v V
E E
i
i i e 
 
1 21 1/ /id T id TE Ev V v V
I Ii e i
e e 
  
23
Amplificadores Diferenciais
O Par Diferencial com TBJ
1 21 1
1 1/ /id T id T
E E
v V v V
i ie
I e I e 
  
24
Amplificadores Diferenciais
O Par Diferencial com TBJ
Técnica para suavizar a inclinação na região linear
e OVR V
25
Amplificadores Diferenciais
O Par Diferencial com TBJ: Operação com Pequenos Sinais
1 21 1/ /id T id TC Cv V v V
I Ii e i
e e
 
   
2
2 21
2
2 2
1 /
/
/ /
/
/ /
id T
id T iid T
id T
id id
d
T
T
T
C v V
v V
v
v V
v V v V
V v V
e
e e
Ii
e
Ie
e e





 
  
 
1
1 22
1 2 1 2
( / )
/ /
id T
id T C
id T id T
I v VSe v V i
v V v V
     
1 22 2 2 2 2 2
id id
C C
T T
v vI I I Ii e i
V V
      
1
2
id
T
v
V
 
cI i 
26
Amplificadores Diferenciais
O Par Diferencial com TBJ: Operação com Pequenos Sinais
1 22 2Q Q
id id
BE BE BE BE
v vv V e v V   
2
2 2
2
/id C
c m
T T T
id
c m
v II Ii g
V V V
vi g
    

2 1
2 1
O O O m C id
O O O
v m C
id id
v v v g R v
v v vA g R
v v
  
  
27
Amplificadores Diferenciais
O Par Diferencial com TBJ
Um Ponto de Vista Alternativo
c ei i
2
id
c m
vi g
O m C idv g R v
2 1O O O
d m C
id id
v v vA g R
v v
      
28
Amplificadores Diferenciais
O Par Diferencial com TBJ
Calculando a Resistência de Entrada
c ei i
2
id
c m
vi g
1( )e bi i 
1
2 2
2
1
/
( )
( )
id id
id e
i
b
d
e
v v
v rR i
r r


  


29
Amplificadores Diferenciais
O Par Diferencial com TBJ
Com resistência no Emissor
1 2 2
/
( )
s Re
id
id e
b
vR r r
i 
   
1 2 2
/
( )( )
c Reid e e
R r R  
1 2
/s Re
O O
d m C
id
v vA g R
v
  
1 2 2
2 2/
( )
c Re
O O C
id e e
d
C
e e
v v R
v r
A
R
r R
R


  
  
/s Red m C C
e
A g R R
r
   
30
1 2 2
/
( )( )
c Reid e e
R r R  
re1  re2  VTIE 
25 mV
0, 5 mA  50 
Rid  2   1  re  RE 
  2 101  (50  150)  40 k
40 0 8
10 40
, V/Vid id
s s id
R
R R
   
v
v
3
2 2 10 50
2 2 50 150 10
Resistência total nos coletores
Resistência total nos emissores
 V/V
( ) ( )
o
id
C
e E
R
r R 

    
v
v
0 8 50 40, V/Vo id od
s s id
A     v v v
v v v
(a)
(b) o id od
s s id
A  v v v
v v v
31
A Realimentação em Circuitos Eletrônicos
Aula 20
32
PSI2306: Eletrônica
Ao final deste curso você deverá estar apto a:
- Analisar e Projetar amplificadores com transistores bipolares e 
FET! considerando os requisitos de ganho (de tensão, corrente), 
impedância (de entrada/de saída) e a resposta em frequência
- Analisar e projetar circuitos com Amplificadores Operacionais
(AOs) considerando as limitações de desempenho reais dos AOs
- Explicar e empregar conceitos de realimentação negativa para
ajustar valores de ganho, impedância e resposta em frequência de 
amplificadores de um modo geral
- Identificar as principais configurações de amplificadores de 
potência e explicar suas características fundamentais
33
PSI 2306 –Eletrônica
Programação para a Terceira Prova
34
19ª Aula: 
A Realimentação em Circuitos Eletrônicos
Ao final desta aula você deverá estar apto a:
- Explicar o que é a realimentação
- Explicar a importância da realimentação negativa
- Construir modelos para pequenos sinais para o transistor TBJ
- Analisar e projetar circuitos de polarização empregando modelos
para pequenos sinais para o TBJ
- Esboçar as formas de onda em circuitos amplificadores básicos com 
TBJ
35
O Princípio da Realimentação
o ix Ax
f ox x
i s fx x x 
1
o i i
f
s i f i i
x Ax Ax AA
x x x x A x A      
ganho de malha (+ ou )
quant. de realimentação
fA
o f sx A x
36
O Princípio da Realimentação
Realimentação:
• Negativa Fechar a torneira quando a jarra está cheia
(saída aumenta, entrada diminui) 
• Positiva  Desmoronamento de uma encosta
(saída aumenta, entrada aumenta)
•A Realimentação negativa também é chamada de 
degenerativa
A Realimentação positiva também é chamada de regenerativa
37
O Princípio da Realimentação
Aplicações:
• R. Positiva  Não leva sempre à instabilidade, como em osciladores e 
filtros ativos
• R. Negativa Já vimos muitas!!! 
sem realimentação!
com realimentação!
38
O Princípio da Realimentação
1
o
f
s
x AA
x A  
1f s
Ax x
A

 
1 1, / !!!fSe A A 
1
1i s
x x
A  1o s
Ax x
A 
o ix Ax
Sistemas (circuitos) unilaterais
1
o f s sx A x x 
39
A Realimentação Negativa
Propriedades da Realimentação Negativa:
1. Dessensibilidade do ganho: o valor do ganho torna-se menos sensível às variações no 
valor dos componentes do circuito, assim como variações causadas pela mudança de 
temperatura.
2. Redução da distorção não-linear: a saída torna-se mais proporcional à entrada (em
outras palavras, fazer o ganho constante independente do nível do sinal).
3. Redução do efeito do ruído: minimiza-se a contribuição na saída de sinais elétricos
indesejáveis gerados pelos componentes do circuito e por interferências externas.
4. Controle das impedâncias de entrada e saída: pode-se ajustar as impedâncias de entrada
e de saída pela seleção apropriada da topologia da realimentação.
5. Extensão da faixa de passagem do amplificador.
40
41
A Realimentação Negativa
Dessensibilidade do Ganho A
Dessensibilidade do ganho não é redução do ganho, é tornar o ganho mais estável!
1
o
f
s
x AA
x A  
2
1
1 1( )
fA A
A A A A 
     
1
1 1( )
f f
f
A AAComo A
A A A A 
    
1
1( )
f
f
A A
A A A
  
fA
42
A Realimentação Negativa
2. Extensão da Faixa de Passagem
1
o
f
s
x AA
x A  
1 1 1
1 1 11 1
1 1
/ / /( )( )
/ / ( )
/ /
M M
H H M M M
f
M M H M H M
H H
A A
s s A A AA s A A s A s A
s s
  
      
          
1
( )
/
M
H
AA s
s  
1 1/( ) ( )Hf H M Lf L MA A        
43
A Realimentação Negativa
Redução do Efeito do Ruído
S/R  Vs /Vn
Vo  Vs A1A21  A1A2  Vn
A1
1  A1A2
S
R 
Vs
Vn
A2
“A”
44
A Realimentação Negativa
Redução da Distorção Não-linear
1000
100
0 “A” “Af”
90,9
50
0
1
1000 90 9
1 1000 0 01
,
,f
A   
2
100 50
1 100 0 01,f
A   
1
o
f
s
x AA
x A  
45
As Quatro Topologias da Realimentação
46
A Realimentação Negativa
Propriedades da Realimentação Negativa:
1. Dessensibilidade do ganho: o valor do ganho torna-se menos sensível às variações no 
valor dos componentes do circuito, assim como variações causadas pela mudança de 
temperatura.
2. Extensão da faixa de passagem do amplificador.
3. Redução do efeito do ruído: minimiza-se a contribuição na saída de sinais elétricos
indesejáveis gerados pelos componentes do circuito e por interferências externas.
4. Redução da distorção não-linear: a saída torna-se mais proporcional à entrada (em
outras palavras, fazer o ganho constante independente do nível do sinal). 
5. Controle das impedâncias de entrada e saída: pode-se ajustar as impedâncias de entrada
e de saída pela seleção apropriada da topologia da realimentação.
47
A Realimentação Negativa
1. Dessensibilidade do Ganho
Dessensibilidade do ganho não é redução do ganho, é tornar o ganho mais estável!
1
o
f
s
x AA
x A  
2
1
1 1( )
fA A
A A A A 
     
1
1 1( )
f f
f
A AAComo A
A A A A 
    
1
1( )
f
f
A A
A A A
  
48
A Realimentação Negativa
3. Redução do Efeito do Ruído
S/R  Vs /Vn
Vo  Vs A1A21  A1A2  Vn
A1
1  A1A2
S
R 
Vs
Vn
A2
“A”
49
A Realimentação Negativa
4. Redução da Distorção Não-linear
1000
100
0 “A” “Af”
90,9
50
0
1
1000 90 9
1 1000 0 01
,
,f
A   
2
100 50
1 100 0 01,f
A   
1
o
f
s
x AA
x A  
50
As Quatro Topologias da Realimentação
Realimentação da Tensão de saída Tensão na entrada
Realimentação SÉRIE-PARALELO
Realimentação da Corrente de saída Corrente na entrada
Realimentação PARALELO-SÉRIERealimentação da Corrente de saída Tensão na entrada
Realimentação SÉRIE-SÉRIE
Realimentação da Tensão de saída Corrente na entrada
Realimentação PARALELO-PARALELO
51
As Quatro Topologias da Realimentação
Em inglês:
• série  series
• paralelo shunt
Portanto:
• série-série = series-series
• série- paralelo = series-shunt
• paralelo-série = shunt-series
• paralelo-paralelo = shunt-shunt
52
Qual a topologia?
Realimentação da Tensão de saída Tensão na entrada
Realimentação SÉRIE-PARALELO
53
As Quatro Topologias da Realimentação
Qual a topologia?
(não está mostrando a polarização)
Realimentação da Corrente de saída Corrente na entrada
Realimentação PARALELO-SÉRIE
54
As Quatro Topologias da Realimentação
Qual a topologia?
(não está mostrando a polarização)
Realimentação da Corrente de saída Tensão na entrada
Realimentação SÉRIE-SÉRIE
55
As Quatro Topologias da Realimentação
Qual a topologia?
Realimentação da Tensão de saída Corrente na entrada
Realimentação PARALELO-PARALELO
Configuração Inversora
56
As Quatro Topologias da Realimentação
Qual a topologia?
Realimentação da Tensão de saída Tensão na entrada
Realimentação SÉRIE-PARALELO
Configuração Não-inversora
57
A Realimentação Série-Paralelo
Aula 21
58
PSI 2306 –Eletrônica
Programação para a Terceira Prova
60
As Quatro Topologias da Realimentação
Realimentação da Tensão de saída Tensão na entrada
Realimentação SÉRIE-PARALELO
•Circuitos A e B são unilaterais 
(B não carrega o circuito A)
•Circuito A tem uma resistência de entrada Ri,
ganho A e resistência de saída Ro
•Incorporou-se as resistências de fonte e 
carga no circuito A
61
As Quatro Topologias da Realimentação
Realimentação da Tensão de saída Tensão na entrada
Realimentação SÉRIE-PARALELO
Af  VoVs 
A
1  A
Rif  VsIi 
Vs
Vi /Ri
  Ri VsVi  Ri
Vi  AVi
Vi
Rif  Ri (1  A)
Zif (s)  Zi (s) 1  A(s) (s) 
1
( ) ( )O i s f s O
O s O s
V AV AV V AV V
AV AV A V V
A

 
    
   
f
if
of
A
R
R
62
As Quatro Topologias da Realimentação
Realimentação da Tensão de saída Tensão na entrada
Realimentação SÉRIE-PARALELO
Rof  VtI
I  Vt  AViRo
Vi  Vf  Vo  Vt
I  Vt  AVtRo
Rof  Ro1  A Zof (s) 
Zo (s )
1  A(s)(s)
0sV  tV
I
0fI 
tV
63
A Realimentação Série-Paralelo (cont.)
Aula 22
64
PSI 2306 –Eletrônica
Programação para a Terceira Prova
66
A Realimentação Série-Paralelo Revisitada
Realimentação da Tensão de saída Tensão na entrada
Não é ideal
Não é ideal
Como Modelar Sistemas REAIS?
67
A Realimentação Série-Paralelo Revisitada
Realimentação da Tensão de saída Tensão na entrada
Como Modelar Sistemas REAIS?
Não é ideal: OK!
Não é ideal: Melhorar
68
A Realimentação Série-Paralelo Revisitada
Realimentação da Tensão de saída Tensão na entrada
Como Modelar Sistemas REAIS?
• Como criar um modelo para a malha ?
• Precisamos pensar primeiro como são construídos os modelos
para quadripolos e escolher um modelo adequado
69
Relembrando os Parâmetros de Quadripolos
(Redes de Dois Acessos)
• Quatro variáveis de acesso (V1, I1, V2, I2)
• Se for uma rede linear, podemos usar duas variáveis como independentes
e duas dependentes. Explo:
1 1 2
2 1 2
V aI bI
V cI dI
 
  ou na forma matricial:
1 11 1 12 2
2 21 1 22 2
V z I z I
V z I z I
 
 
70
Representação por Parâmetros de Impedância (z)
71
Transmissão direta!
Uma Aplicação da Representação por 
Parâmetros de Impedância (z)
E a malha ? 
72
Representação por Parâmetros de Admitância (y)
73
Representação por Parâmetros Híbridos
(Parâmetros h)
74
A Realimentação Série-Paralelo Revisitada
(Sistema Real)
Parâmetros h
75
A Realimentação Série-Paralelo Revisitada
(Sistema Real)
76
Transmissão direta!
A Realimentação Série-Paralelo Revisitada
(Sistema Real)
77
A Realimentação Série-Paralelo Revisitada
(Sistema Real)
78
A Realimentação Série-Paralelo Revisitada
(Sistema Real: Determinação de )
1
1
12
2 0I
Vh
V


 
f
if
of
A
R
R
79
A Realimentação Série-Paralelo Revisitada
(Sistema Real: Determinação da Impedâncias)
• Ri e Ro são as resistências de entrada/saída de A
• Rif e Rof são as resistências de E/S do amp. realimentado
• Se excluirmos de Rif e Rof as resistências Rs e RL teremos Rin e Rout:
1 11
in if s
out
of L
R R R
R
R R
 
     
80
A Realimentação Série-Paralelo Revisitada
(Sistema Real: Resumo)
81
A Realimentação Série-Paralelo
82
Exemplo 8.1
83
Estágios de Saída e 
Amplificadores de Potência:
Aula 23: Estágios Classe A
84
PSI 2306 –Eletrônica
Programação para a Terceira Prova
86
Amplificadores Operacionais e Circuitos Diferenciais
(A 709) 
Estágio de Potência
87
Estágios de Saída e Amplificadores de Potência
(Recordando um Amplificador Realimentado de 2 Estágios)
Amplificador
Pré-Amplificador Amplificador de Potência
• Fornecer sinal para a carga sem perda no ganho
• Lida com sinais de amplitudes elevadas
• Linearidade é importante
• Medida de distorção harmônica total (THD)
• Deve ser eficiente
88
Estágios de Saída e Amplificadores de Potência
• Distorção Harmônica Total (THD)
89
Estágios de Saída e Amplificadores de Potência
• Eficiência
Is
Pdiss-circuito Pdiss-carga (PL)
(Ps)
potência disponibilizada à carga( )
potência fornecida pela fonte de alimentação( )
L
S
P
P
 
T
Fonte de 
Alimentação
90
Amplificadores de Potência
(Tipos de Amplificadores)
•Amplificador Classe A: (linear) 
•Amplificador Classe AB : (linear) 
•Amplificador Classe B: (linear)
•Ampliciador Classe C: (linear, com filtro de saída) 
•Amplificador Classe D: (não-linear, com filtro de saída)
91
Amplificadores de Potência
• Classe A • Classe B
?THD
?
92
Amplificadores de Potência
• Classe AB • Classe C
?THD
?
93
Amplificadores de Potência
• Classe D (chaveado, com filtro)
• Classe E, F, G, H... 
94
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe D)
Vantagens (apesar da complexidade):
- Redução de tamanho e peso
- Maior eficiência
- Redução em custo
Usos:
-Home theaters
-Celulares: Viva-voz
-Amplificadores de instrumentos
95
Amplificadores de Potência
(Amplificador Classe A)
=cte
LI I 
1O I BEv v v 
Seguidor de emissor
Fonte de
Corrente
1 1(satde )MAX satO CC CEv V v Q 
1 1min
(cortede )E L O LI I I v IR Q    
2
2 2min
(satde ) sat
sat
CC CE
O CC CE
L
V V
v V v Q I
R
     
Limite positivo:
Limite negativo:
0
ou
96
Amplificadores de Potência
(Amplificador Classe A)
se desprezarmos VCEsat
1CE CC Ov V v 
CC
L
V
R

LI I 
1 1 1QD CE C
P v i
97
Amplificadores de Potência
(Amplificador Classe A)
CC
L
V
R

LI I 
1 1 1QD CE C
P v i
sem sinal!!!
•se RL=∞, Q1 deve suportar Pmédio= VCCI 
•se RL=0, I tende a infinito, deve-se providenciar um circuito de proteção!
98
Amplificadores de Potência
(Amplificador Classe A)
• O rendimento na conversão
potência na carga( )
potência na fonte de alim.( )
L
S
P
P
 
2 22 1
2
ˆ ˆ( / )O O
L
L L
V VP
R R
 
CC
L
V
R

LI I 
2S CCP V I
21 1
4 4
ˆ ˆ ˆ
O O O
L CC L CC
V V V
IR V IR V
            
ˆ. O CCrend máximo quandoV V
25%MAX 
99
Amplificadores de Potência
(Amplificador ClasseA)
100
Estágios de Saída e 
Amplificadores de Potência:
Aula 24: Estágios Classe B
101
PSI 2306 –Eletrônica
Programação para a Terceira Prova
108
Amplificadores de Potência
• Classe A • Classe B
25%MAX 
104
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe B)
nunca conduzem
simultaneamente! QN conduz, QP corta
QN corta, QP conduz
• Também conhecida como configuração push-pull
105
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe B)
tensão na entrada
• Note a região de faixa morta que resulta em uma distorção de cruzamento (por zero) ou 
distorção de crossover
106
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe B)
O rendimento da conversão de potência
2 21
2
ˆ
RMS O
L
L L
V VP
R R
 
1 Oˆ
S S CC CC
L
VP P I V V
R 
      
21 12
2 4
ˆˆ ˆ
OO O
CC
L L CC
VV V V
R R V
 
          
78 5 25
4 4max
, % ( %)CC
CC
V
V
     
21
2max
CˆC
L
L
VP
R
 201 2ˆˆ senT ORMS O VV V t dtT  
2( )RMS
média
L
VP
R

I
0
1 ˆ( ) /
T
média
II f t dt p meia senóide
T   
PL
PS
107
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe B)
A dissipação de potência
D S LP P P 
22 1
2
ˆ ˆ
O O
D CC
L L
V VP V
R R
    
• Dissipação quiescente é zero!
• Quando se aplica um sinal:
PLmax
2
2
2
max
CC
D
L
VP
R
2
2max, max,
CC
D N D P
L
VP P
R  
derivando PD e igualando a zero:
2
max`
ˆ
D
CC
O P
VV  e
108
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe B)
115
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe B)
A redução da distorção no cruzamento por zero:
00,7/A
• Limitação da resp em freq
• Limitação por Slew-rate
110
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe B)
Utilizando uma fonte de alimentação única:
111
Estágios de Saída e 
Amplificadores de Potência:
Aula 25: Estágios Classe AB
112
PSI 2306 –Eletrônica
Programação para a Terceira Prova
121
Amplificadores de Potência
• Classe A • Classe B
25%MAX  78 5, %MAX 
• Classe AB
122
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe AB)
Reduzindo a distorção no cruzamento por zero
2/BB TV V
N P Q Si i I I e  
 
vO  v I  VBB2  vBEN
iN  iP  iL
 vBEN  vEBP  VBB
VT ln
iN
IS



  VT ln
iP
IS



  2VT ln
IQ
IS




iN iP  IQ2
iN
2  iLiN  IQ2  0
• Relações de potência do classe AB pratica// idênticas ao classe B
• Notar apenas que em condições quiescentes o circuito classe AB 
dissipa VCCIQ
114
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe AB)
Reduzindo a distorção no cruzamento por zero
2/BB TV V
N P Q Si i I I e  
 
vO  v I  VBB2  vBEN
iN  iP  iL
 vBEN  vEBP  VBB
VT ln
iN
IS



  VT ln
iP
IS



  2VT ln
IQ
IS




iN iP  IQ2
iN
2  iLiN  IQ2  0
• Relações de potência do classe AB pratica// idênticas ao classe B
• Notar apenas que em condições quiescentes o circuito classe AB 
dissipa VCCIQ
115
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe AB)
A Resistência de Saída:
Rout  reN //reP
reN  VTiN reP 
VT
iP
Rout  VTiN
VT
iP
 VTiP  iN
116
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe AB)
Polarização usando diodos
IPOLARIZ. IQN.
IQP.
IBN.
/BE T
Q
V nV
C Q SI I I e 
( )/D BE T
D
V V nV
D SI I e

Q
D
SC
D S
II n
I I
 
IDQ = baixo.
IL.
Com corrente para a carga:
Q L
B
N N
I II vai de para 
nIPOLARIZ.
Estabilização térmica...
117
Amplificadores de Potência (Amplificadores Classe AB)
A corrente máxima através de QN é aproximadamente igual a iLmax = 10 V/0,1 k  = 100 mA
Portanto, a corrente de base máxima em QN é aproximadamente 2 mA.
Para manter uma corrente mínima de 1 mA nos diodos, escolhemos IPOLARIZAÇÃO = 3 mA
A razão de área 3 produz uma corrente quiescente de 9 mA através de QN e QP.
A dissipação de potência quiescente é PDQ  2  15  9  270 mW
Para vO = 0, a corrente da base de QN é 9/51 ≈ 0,18 mA,
que faz circular uma corrente de 3 – 0,18 = 2,82 mA através dos diodos
Como os diodos têm IS = 13  10-13 A, a tensão VBB será VBB  2VT ln
2, 82 mA
IS
 1, 26 V
Com vO = +10 V, a corrente através dos diodos aumentará para 1 mA, resultando em VBB ≈ 1,21 V
No outro extremo, com vO = –10 V, QN conduzirá uma corrente muito pequena; logo, sua corrente de base será
desprezivelmente pequena e a corrente IPOLARIZAÇÃO total (3 mA) circulará pelos diodos, resultando em VBB ≈ 1,26 V.
118
Amplificadores de Potência
(Amplificadores Classe AB)
Polarização usando o multiplicador de VBE
1
1
BEV
R

1 2
2
1
1
1
( )
( )
BB R
BE
V I R R
RV
R
 
 
1
1
1
.
ln
POLARIZ R
C
BE T
S
I I
IV V
I
 

	Aula 17 - Amp Dif: Ganho de Modo Comum (NÂO CAI NA P3) 
	Aula 18: P2 e Aula 19: Amp Dif com TBJ
	Aula 20: A Realiment. em Circ. Eletrônicos
	Aula 21: A Realiment. Série-Paralelo (IDEAL)
	Aula 22: A Realiment. Série-Paralelo (REAL)
	Aula 23: Estágios de Potência - Classe A
	Aula 24: Estágios de Potência - Classe B
	Aula 25: Estágios de Potência - Classe AB