Lab2 Eletronica 2 Par Diferencial

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CIRCUITO PAR DIFERENCIAL
Laura Ferreira1
Caroline Obregon Pilz2
Disciplina de Circuitos Eletrônicos II - Prof. Cesar Augusto Prior
Santa Maria/RS - Abril de 2018
Resumo: Este trabalho faz a análise do circuito par diferencial muito difundido e utilizado tendo em vista que
qualquer amplificador operacional apresenta como o primeiro estágio um amplificador diferencial. Pretende-se
visualizar as características que envolvem ganho comum e o procedimento de eliminação de ruídos.
Palavras-chave: amplificador, diferencial, par, ganho, CMRR, modo comum.
1 Introdução
A figura 1 é um diagrama esquemático básico de um par diferencial, um amplificador diferencial. Este amplificador
diferencial consiste em um estágio inicial do amplificador operacional ou seja qualquer amplificador operacional
apresenta como o primeiro estágio um amplificador diferencial, daí a importância de se estudar estes circuitos de
forma separada.
Figura 1: Diagrama Par Diferencial
Essa configuração básica consiste em dois transistores casados que tem os emissores conectados entre si e
apresentam uma fonte de corrente constante ligada a eles. O circuito pode apresentar duas entradas (v1 e v2), uma
em cada base dos transistores e até três saídas: vc1, vc2 e vc1 - vc2.
O que basicamente o circuito faz é amplificar e passar para a saída a diferença entre as duas entradas, sig-
nifica que, por exemplo, ao aterrar a base de um dos transistores pode-se tratar apenas uma entrada de forma
independente.
1Acadêmica do curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal De Santa Maria- UFSM, matrícula: 201312207, email: laurafer-
reira.ufsm@gmail.com
2Acadêmica do curso de Engenharia Elétrica da Universidade Federal De Santa Maria- UFSM, matrícula: 201310948, email: caro-
line.obregon1@gmail.com
1
Outra característica é o ganho de modo comum, quando ligam-se em curto-circuito as duas bases. Idealmente
o ganho em modo comum deve ser igual a zero, mas na prática chega-se próximo disso para que o amplificador
tenha uma qualidade boa, rejeitando portanto, ruídos excessivos.
O símbolo de fonte de corrente constante é uma abstração para um circuito um pouco mais complexo, neste
caso, para o espelho de corrente. O espelho de corrente cria uma corrente de referência a partir do resistor de
referência, e o transistor Q1 que tem sua base conectada com o coletor vai apresentar uma tensão na sua base,
essa tensão da base polariza o transistor Q1 e o gera a circulação de corrente em seu coletor, esta intensidade de
corrente será igual a corrente de referência, daí o termo "espelho de corrente".
O circuito da figura 2 reúne o par diferencial e o esquema de espelho de corrente, este circuito foi simulado e
implementado em laboratório, mas também foi explorado teoricamente. O modelo de transistor adotado é BC574B.
Q3vi1 Q4 vi2
Re3 : 1Ω
Ie3
Re4 : 1Ω
Ie4
Q2 Q1
Ib2 = Ib1
Ic1
Rre f : 4.7kΩ
Vcc = +5 V
Ire fRc3 : 4.7kΩ
Ic3
Rc4 : 4.7kΩ
Ic4
vo1 + - vo2
Vee = -5 V
Figura 2: Circuito Amplificador Diferencial com Espelho de Corrente
Considerado bastante versátil, este circuito permite diferentes tipos de arranjos:
• Terminação Simples: quando um sinal é aplicado em uma entrada e a outra é conectada ao terra;
• Terminação Dupla: quando dois sinais de polaridades opostas são aplicados nas entradas;
• Modo Comum: quando um mesmo sinal, podendo ser também de mesmo potencial e de defasagem 0o entre
si, é aplicado nas entradas.
2
2 Procedimento Teórico
2.1 Análise DC
Primeiramente faz-se a análise DC do circuito, para a obter as características de polarização. Esta etapa consiste
em aterrar os nós onde se encontrariam as fontes de sinais senoidais, no caso da figura 2, são as entradas vi1 e vi2.
A corrente de referência Ire f pode ser obtida através da equação 1.
Aplicando a Lei das Tensões de Kirchhoff (LTK):
−Vcc +Rre f · Ire f +Vbe−Vee = 0
Ire f =
Vcc−Vee−Vbe1
Rre f
(1)
Deve-se atentar ao fato de que Vee vale - 5 V, este sinal negativo implica em impacto no resultado e não pode
ser ignorado, pois é justamente a utilização da fonte simétrica que permite a ocorrência dos fenômenos estudados.
Ire f =
5− (−5)−0,7
4.7kΩ
= 1,9787 mA (2)
Do espelho de corrente, espera-se que Ic2 seja igual a Ic1, por sua vez Ic1 é a própria corrente de referência,
logo:
Ire f = Ic1 = Ic2 = 1,9787 mA
A corrente que entra no nó onde estão unidos os dois resistores de emissor de Q3 e Q4 é a corrente Ic2, esta
divide-se para cada ramo, dessa forma, por Lei das Correntes de Kirchhoff (LCK):
Ic2 = Ie3 + Ie4 (3)
Os resistores de emissor Re3 e Re4 são iguais, então as correntes Ie3 e Ie4 que se dividem também são:
Ic2 = 2 · Ie3 (4)
Ie3 = Ie4 =
Ic2
2
=
1,9787mA
2
= 0,989 mA (5)
As correntes de cada emissor são aproximadamente de mesmo módulo das correntes de cada coletor, logo
presumimos:
Ie3 = Ie4 = Ic3 = Ic4 = 0,989 mA
Da relação entre ganho e corrente de coletor do transistor, pode-se obter as correntes de base através de:
Ic = β · Ib (6)
Assim sendo, da informação do datasheet do transistor, tem-se que o ganho padrão do modelo BC547B é 290
e das equações 2 e 5 já são conhecidas as correntes de coletor:
Ib1 = Ib2 =
Ic1
β
=
Ic2
β
=
1,9787mA
290
= 6,8223 µA (7)
Ib3 = Ib4 =
Ic3
β
=
Ic4
β
=
0,989mA
290
= 3,4103 µA (8)
A tensão de coletor do transistor Q3 pode ser obtida a partir do desconto da queda de tensão em Rc3, assim:
Vc3 =Vcc−Rc3 · Ic3 (9)
Vc3 = 5−4.7k ·0,989 mA
Vc3 = 351,70 mV
3
A tensão no coletor de Q4 deve ser a mesma de Q3, pois os resistores, assim como os transistores são idênticos
para a teoria, porém deve-se atentar ao fato de que na prática isso não é totalmente verídico. Conclui-se então:
Vc3 =Vc4 = 351,70 mV
Para a tensão nos emissores de Q3 e Q4, utiliza-se o fato de Vbe consistir de aproximadamente 0,7 V e já que a
base está aterrada, a tensão de emissor assume este valor em módulo.
Vbe =Vb−Ve (10)
0,7 = 0−Ve
V e3 =Ve4 =−0,7V
2.2 Análise AC
2.2.1 Configuração Terminação Simples
Para a obtenção das características de ganhos e impedâncias de entrada e saída, parte-se para a análise AC. Neste
momento a fonte de sinal com configurações 10mVpp e 2kHz na entrada é inserida no nó vi1 enquanto vi2 foi
mantida junto ao terra, isto qualifica um arranjo tipo Terminação Simples. O modelo de pequenos sinais (baixas
frequências) está apresentado na figura 3. Na análise AC as fontes de corrente são circuitos abertos, sendo assim o
espelho de corrente desaparece.
βIb
E3
βre3
B3
vi1
C3
RC3
Vo1 Vo2
RC4
C4
βIb
E4
βre4
B4
Re3 Re4
Figura 3: Circuito de Pequenos Sinais para o Amplificador Diferencial
A resistência interna de cada transistor pode ser obtida da já conhecida equação :
re =
VT
Ie
(11)
O parâmetro VT para condições normais vale 26 mV, assim:
re1 = re2 =
26m
0,989m
Os valores de re1 e re2 são os mesmos, pois como já foi mencionado, teoricamente os transistores são idênticos.
re1 = re2 = 26,289Ω
Para o cálculo do ganho de tensão observam-se alguns atributos:
1. O espelho de corrente foi omitido, pois a impedância infinita de uma fonte de corrente ideal corresponde a
um circuito aberto.
2. As resistências Re3 e Re4 por valerem apenas 1Ω são desprezadas em relação às outras.
4
O circuito resultante das observações feitas está apresentado na figura 4.
vi1
βre3
Re3 : 1Ω Re4 : 1Ω
βre4
vi1
βre3
Ib3 βre4
Ib4
Figura 4: Circuito Reduzido para Aálise de Ganho
O ganho de tensão diferencial Ad será deduzido posteriormente, para isso começa-se por encontrar o ganho
Av11, isto é, a relação entre vo1 e vi1.
Av11 =
vo1
vi1
(12)
A amplitude da tensão de saída (em módulo) do coletor é a relação entre resistência e corrente dele:
vo1 = Ic ·Rc (13)
Da figura 4 demonstrou-se quedo nó de entrada vi1 até o terra, existe um caminho que une as resistências
internas βre (que são iguais) dos dois transistores, este caminho é percorrido pela corrente de emissor Ie comum a
ambos, portanto tem-se:
vi1 = 2 ·β · re · Ie (14)
Há de se observar que nesta situação as correntes de base e emissor são iguais em módulo, por conseguinte
pode-se escrever:
vi1 = 2 ·β · re · Ib (15)
Retomando a equação 12 e substituindo 13 e 15 chega-se em:
Av11 =
Ic ·Rc
2 ·β · re · Ib (16)
A corrente de coletor é obtida através do ganho multiplicado pela corrente de base, como segue:
Ic = β · Ib (17)
Reescrevendo 16 e fazendo as devidas simplificações:
Av11 =
β · Ib ·Rc
2 ·β · re · Ib =
Rc
2 · re (18)
Deve-se reparar que na equação 13 os valores foram considerados em módulo, todavia, como é sabido em uma
configuração emissor comum, a saída encontra-se defasada da entrada por um fator de 180o, ou seja, existe um
sinal negativo para o ganho, corrigindo tem-se, por fim:
Av11 =− Rc2 · re (19)
Utiliza-se o mesmo procedimento para obter o ganho Av12, que vincula vo2 e vi1, tendo em vista que trata-se de
terminação simples, desta forma a entrada de sinal esta apenas em vi1. Isto posto, tem-se a relação 18, que, como
bem se observa, não é defasada em relação a entrada.
Av12 =
Rc
2 · re (20)
5
O ganho diferencial Ad resultante da relação entre as saídas vo1 e vo2 e a entrada vi1 é demonstrado a seguir. As
equações 19 e 20 podem ser reescritas respectivamente como:
vo1 =− Rc2 · re · vi1 (21)
e
vo2 =
Rc
2 · re · vi1 (22)
A tensão vout de saída caracterizada pela diferença de potencial entre vo1 e vo2 é:
vout = vo1− vo2 (23)
vout =− Rc2 · re · vi1−
Rc
2 · re · vi1 (24)
vout =−2 · Rc2 · re · vi1 (25)
Á vista da equação 25, a versão simplificada para a tensão de saída vout é:
vout =−Rcre · vi1 (26)
Da equação 26 tira-se facilmente o ganho diferencial Ad , desta maneira:
Ad =−Rcre (27)
Observação importante é que este sinal apresenta comportamento defasado em relação à entrada.
Aplicam-se as equações dos ganhos no circuito que está sendo explorando (figura 2) para chegar-se aos valores
absolutos. O ganho Av11 que a equação 19 fornece resulta em:
Av11 =− 4.7k2 ·26,289 =−89,391 (28)
Rememora-se que o valor de re = 26,289Ω foi encontrado em 11.
O ganho Av12 que a equação 20 traz:
Av12 =
4.7k
2 ·26,289 = 89,391 (29)
Por fim, o ganho diferencial Ad toma o valor da diferença entre Av11 e Av12:
Ad = Av11−Av12 (30)
Ad = 89,391−89,391 =−178,78 (31)
Este resultado pode ser confirmado da já deduzida equação 27:
Ad =−Rcre =−
4.7k
26,289
=−178,78 (32)
Na posse do ganho é possível prever as tensões de saída, conforme equação 12:
vo1 = Av11 · vi1 (33)
O valor esperado na saída vo1 é:
vo1 =−89,39 ·10m =−893,91mV (34)
Na saída vo2:
6
vo1 = 89,39 ·10m = 893,91mV (35)
E, por fim, na saída vout :
vo1 =−178,78 ·10m =−1,7878V (36)
Todos os valores foram calculados para condição pico a pico.
2.2.2 Operação Modo-Comum
Enquanto um amplificador diferencial produz uma grande amplificação da diferença entre os níveis aplicados em
ambas as entradas, ele também deve fornecer uma pequena amplificação do sinal comum a ambas as entradas.
No modo comum as entradas recebem o mesmo sinal, portanto as saídas são amplificadas de maneiras iguais,
resultando em vout ≈ 0 V. Quando os sinais de entrada são iguais, o sinal comum às duas entradas pode ser definido
como a média aritmética entre os dois sinais
Vc =
1
2
· (vi1 + vi2) (37)
A tensão de saída fica dada por:
Vo = AdVd +AcVc (38)
Onde:
Vd = Tensão diferencial
Vc = Tensão comum às entradas
Ad = Ganho diferencial do amplificador
Ac = Ganho de modo-comum do amplificador
2.2.3 Razão Rejeição de Modo-Comum (CMRR – Common-Mode Rejection Ratio)
Uma das mais importantes características de um amplificador que amplifica a diferença de tensões, é a sua ca-
pacidade de amplificar consideravelmente o sinal diferencial entre duas tensões de entrada, enquanto amplifica
relativamente bem menos o sinal de modo comum. A esta característica dar-se o nome de Razão de rejeição de
modo comum, e é expressa por
• Uma importante característica de uma conexão diferencial é que os sinais que são opostos nas entradas são
altamente amplificados.
• Os sinais comuns às entradas são apenas pouco amplificados.
• Como o ruído (qualquer sinal de entrada não desejado) geralmente é comum a ambas as entradas, a conexão
diferencial tende a atenuar essa entrada indesejada.
A equação que resume o que foi exposto é:
CMRR =
Ad
Ac
(39)
Na análise teórica, Vout é 0 V, o que aplicado na equação 39 resulta em um CMRR infinito, que representa uma
característica ideal.
7
2.3 Resultados Teóricos
Os resultados obtidos na etapa teórica estão reunidos na tabela 1.
Tabela 1: Resultados da Análise do Teórica
Variável Valor
Ire f 1,9787 mA
Ic1 1,9787 mA
Ic2 1,9787 mA
Ie3 0,989 mA
Ie4 0,989 mA
Ib1 6,8223 µA
Ib2 6,8223 µA
Ib3 3,4103 µA
Ib4 3,4103 µA
Vc3 351,70 mV
Vc4 351,70 mV
Ve3 -0,7 mV
Ve4 -0,7 mV
Av11 - 89,39
Av12 89,39
Ad - 178-78
vo1 - 893,91 mV
vo2 893,91 mV
vout - 1,7878 V
3 Procedimento Teórico-Experimental
Para as simulações utilizou-se o software LTSPice, o circuito desenhado encontra-se na figura 5.
Figura 5: Circuito Par Diferencial Simulado
8
3.1 Análise DC
Os resultados obtidos para a análise DC a nível de simulação estão organizados na figura 6 que o programa forne-
ceu, nesta etapa aterram-se as entradas v1 e v2 para fazer as medições.
Figura 6: Resultados da Simulação - Polarização DC
3.2 Análise AC
3.2.1 Configuração Terminação Simples
Nesta etapa incluiu-se a fonte de sinal com configurações 10mVpp e 2kHz na entrada Vi1 enquanto a entrada Vi2
foi mantida aterrada. O resultado transiente para a entrada Vi1 e saída Vo1 está apresentado na figura 7.
Figura 7: Comportamento Transiente da Entrada Vi1 e Saída Vo1
9
Imediatamente percebe-se o comportamento defasado de 180o que a saída apresenta em relação a entrada. Esta
característica já era esperada, pois como se sabe o ganho de uma configuração Emissor Comum é negativo. A
figura 8 traz o valor pico a pico apresentado pela saída.
Figura 8: Tensão Pico a Pico da Saída Vo1
Com os dados de tensão de entrada e saída, calcula-se o ganho Av11:
Av11 =−812,30m10m =−81,23 (40)
O comportamento transiente para a entrada Vi1 e saída Vo2 está apresentado na figura 9.
Figura 9: Comportamento Transiente da Entrada vi1 e Saída vo2
Satisfazendo às expectativas, o sinal não encontra-se defasado.
Figura 10: Tensão Pico a Pico da Saída Vo1
10
Com os dados de tensão de entrada e saída, calcula-se o ganho Av12:
Av12 =
810,64m
10m
= 81,06 (41)
A figura 11 traz o comportamento da simulação dos dois sinais de saída concomitantemente.
Figura 11: Sinais vo1 e vo2 Para Terminação Simples
Simulando a diferença de potencial entre os nós Vo1 e Vo2, isto é, o sinal de tensão Vout (Vo1 - Vo2), encontra-se
o produto final do amplificador. Este aspecto está registrado na figura 12 na cor vermelha.
Figura 12: Sinal vo12
Figura 13: Tensão Pico a Pico da Saída Vout
Calcula-se, portanto o ganho diferencial Ad :
Ad =−−1,623410m = 162,94 (42)
Este valor pode ser confirmado através da diferença entre os ganhos Av11 e Av12, conforme mostrou a equação
30:
Ad =−81,23−81,06 =−162,29 (43)
11
3.2.2 Configuração Modo Comum
Nesta etapa a fonte de sinal com configurações 1Vpp e 2kHz foi simultaneamente conectada à ambas as entradas
vi1 e vi2, isto caracteriza vc = 1V , isto é a entrada comum.
O comportamento transiente para a tensão de saída vo1 que se apresentou está exposta em 14 e pode-se perceber
da medição de sua tensão pico a pico (figura 15) que se trata de um valor bastante pequeno.
Figura 14: Sinal vo1 Para Operação Modo Comum
Figura15: Tensão Pico a Pico da Saída vo1
O comportamento transiente para a tensão de saída vo2 mostra-se em 16 e novamente trata de um valor bastante
pequeno conforme figura 17.
Figura 16: Sinal vo2 Para Operação Modo Comum
12
Figura 17: Tensão Pico a Pico da Saída Vo2
Comparando as saídas vo1 e vo2 para modo comum, percebe-se que ambas possuem mesmo valor e estão
defasadas em relação à entrada comum vc, este fato fica bem percebido através da figura 18.
Figura 18: Sinais vc, vo1 e vo2 para Operação Modo Comum
Por fim, a forma de onda resultante de vout , isto é vo1 - vo2 está na figura 19.
Figura 19: Sinal vout comparado com Vc para Operação Modo Comum
Como esperado teoricamente, o valor de vout é 0V. O que leva a uma CMRR infinita, pois o ganho em modo
comum, Ac também será 0.
CMRR =
Ad
Ac
=
−162,29
0
= ∞ (44)
13
3.3 Resultados Teórico-Experimentais
A tabela 2 traz os valores apresentados na figura 6 com os nomes das variáveis adequadamente organizados para
facilitar a comparação posterior com os resultados teóricos.
Tabela 2: Resultados da Análise Teórico-Experimental
Variável Magnitude
Ire f 1.9878 mA
Ic1 1.97374 mA
Ic2 2.08812 mA
Ic3 = Ie3 1.04038 mA
Ic4 = Ie4 -1.04406 mA
Ib3 3.68 µA
Ib4 3.68 µA
Ib1 7.03 µA
Ib2 7.02 µA
Vo1 =Vc3 110.204 mV
Vo2 =Vc4 110.204 mV
Ve3 -0.639978 V
Ve4 -0.639978 V
Vc2 -0.641022 V
Vbe2 = Vbe1 0.6573615 V
Av11 - 81,23
Av12 81,06
Ad - 162,29
vo1 - 812,30 mV
vo2 810,64 mV
vout - 1,6234 V
14
4 Procedimento Experimental
4.1 Análise DC
Em laboratório reproduziu-se o circuito da figura 2 do par diferencial a fim de comprovar as expectativas teóricas
e simuladas. Alguns dos valores medidos através do multímetro para a polarização do circuito estão mostrados na
figura 20. A tabela 3 reúne todos os valores.
Figura 20: Registro de Algumas Correntes Medidas Através do Multímetro
Tabela 3: Valores Medidos na Análise DC do Circuito
Correntes Tensões
Ire f 2 mA Vcc 4.97
Ic1 2 mA Vc1 4.33
Ic2 2.4mA Vc2 0.62
Ic3 1.20mA Vc3 0.53 V
Ic4 1.19mA Vc4 0.53 V
Ib1 8.4 µA Ve1 -4.97 V
Ib2 8.4 µA Ve2 -4.97 V
Ib3 4.3 µA Ve3 0.62 V
Ib4 4 µA Ve4 0.62 V
Utilizando o multímetro adequado, mediram-se os ganhos de cada transistor. Antes da montagem procurou-se
escolher os valores mais próximos o possível para que as aquisições fossem mais adequadas. A tabela 4 junta os
valores dos ganhos medidos.
Tabela 4: Ganhos de Corrente para os Transistores
Ganhos
β1 288
β2 288
β3 288
β4 288
4.2 Análise AC
4.2.1 Configuração Terminação Simples
O gerador de sinais foi configurado em 10mVpp e 2kHz seu canal 1 foi conectado na entrada vi1, enquanto a
entrada vi2 foi mantida junto ao terra intermediário da fonte simétrica (configuração terminação simples). Atra-
vés do osciloscópio foi possível observar o comportamento transiente das variáveis. A figura 21 demonstra o
comportamento transiente para a tensão de saída vo1 comparado com a entrada vi1.
15
Figura 21: Comportamento Transiente da Entrada vi1 e Saída vo1
A defasagem de 180o que a saída apresenta em relação a entrada se confirma outra vez. Com os dados de
tensão de entrada e saída, calcula-se o ganho Av11:
Av11 =− 400m8,40m =−47,61 (45)
O comportamento transiente para a entrada Vi1 e saída Vo2 está apresentado na figura 22.
Figura 22: Comportamento Transiente da Entrada vi1 e Saída vo2
Satisfazendo novamente às expectativas, o sinal não encontra-se defasado.
Com os dados de tensão de entrada e saída, calcula-se o ganho Av12:
Av12 =
524m
9,2m
= 56,95 (46)
A figura 23 traz o comportamento dos dois sinais de saída concomitantemente.
16
Figura 23: Sinais vo1 e vo2 Para Terminação Simples
No osciloscópio, para obter a diferença de potencial entre os nós Vo1 e Vo2 utiliza-se do recurso matemático.
Este aspecto está registrado na figura 24.
Figura 24: Sinais, vo1, vo2 e vo12
Calcula-se, portanto o ganho diferencial Ad :
Ad =−−1,2410m =−124 (47)
Este valor pode ser confirmado aproximadamente através da diferença entre os ganhos Av11 e Av12, conforme
mostrou a equação 30:
Ad =−47,61−56,95 =−104,58 (48)
Obviamente na prática os resultados não são exatos e nem idênticos aos teóricos/simulados, mas estão de
acordo com a ordem de grandeza.
17
4.2.2 Configuração Modo Comum
Nesta etapa a fonte de sinal com configurações 1Vpp e 2kHz foi simultaneamente conectada à ambas as entradas
vi1 e vi2, isto caracteriza vc = 1V , isto é a entrada comum.
O comportamento transiente para a tensão de saída vo1 que se apresentou está exposta em 25.
Figura 25: Sinais vc e vo1 Para Operação Modo Comum
O comportamento transiente para a tensão de saída vo2 mostra-se em 26.
Figura 26: Sinais vc e vo2 Para Operação Modo Comum
Comparando as saídas vo1 e vo2 para modo comum, percebe-se que ambas possuem aproximadamente mesmo
valor e estão defasadas em relação à entrada comum vc. Através da figura 27, observa-se o comportamento do
modo matemático do osciloscópio, isto é, vout que é a diferença entre vo1 e vo2.
18
Figura 27: Sinais vc, vo1 e vo2 para Operação Modo Comum
Teoricamente, o valor de vout seria 0V, mas na prática obtém-se um resultado próximo disto (64mV). O que
leva a uma CMRR não mais infinita.
Ac =
vout
vc
=
64m
1
= 0,064 (49)
CMRR =
Ad
Ac
=
124
0,064
= 1937,5 (50)
Pode-se apresentar a CMRR na forma de decibel, como segue:
CMRRdB = 20 · log10(1937,5) = 65,74dB (51)
4.3 Impedância de Entrada
Colocou-se um potenciômetro na entrada (entre a fonte e a entrada v1) e ajustou-se sua escala até que o ganho
caísse pela metade, (isso significa que Rpot=Zi), assim encontra-se Zi pela resistência medida no potenciômetro.
O valor encontrado para Zi foi de 2.23 kΩ.
19
4.4 Resultados Experimentais
A tabela 5 reúne todos os valores encontrados na análise experimental.
Tabela 5: Resultados da Análise Experimental
Variável Valor
Ire f 2 mA
Ic1 2 mA
Ic2 2.4mA
Ic3 1.20mA
Ic4 1.19mA
Ib1 8.4 µA
Ib2 8.4 µA
Ib3 4.3 µA
Ib4 4 µA
Vcc 4.97
Vc1 4.33
Vc2 0.62
Vc3 0.53 V
Vc4 0.53 V
Ve1 -4.97 V
Ve2 -4.97 V
Ve3 0.62 V
Ve4 0.62 V
Av11 - 47,61
Av12 56,95
Ad - 124
vo1 - 560 mV
vo2 680 mV
vout - 1,24 V
5 Resultados e Discussão
Comparando as tabelas 1 dos resultados teóricos, 2 dos resultados de simulação e 5 dos resultados experimentais,
confirma-se o estudo aplicado. Os valores não idênticos para cada tipo de análise não fazem descrer dos efeitos e
características do circuito, pois estes respeitam a ordem de grandeza esperada já admitindo os fatores externos e as
não idealidades. O experimento foi bem sucedido.
6 Conclusão
Ao analisar o experimento realizado pode-se concluir que a utilização de um par diferencial elimina a tensão de
Ripple, pois a tensão de saída será independente da tensão Vcc, tornando o circuito mais robusto e a amplificação
de sinais de maior qualidade. E, para se obter do circuito o ganho máximo de uma configuração, pode-se utilizar
transistores como fonte de corrente. Além disso, o par diferencial se destaca por amplificar o sinal de entrada de
forma eficiente com o dobro da amplificação de um amplificador comum.
7 Referências
1. BOYLESTAD, R. L.; NASHELSKY, L. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos. 8a ed. São Paulo:
Pearson. 696 p.
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