caractersticas dos amplificadores
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Características básicas dos Amplificadores.
Grupo:Breno Ventorim ComarellaFelipe Cometti de SouzaGabriel Bravim FurlanHenrique Coelho Borges LoboJoão Ricardo Denicolo BragaLucas Magnago Pereira
Tipos de AmplificadoresValvulados, Transistorizados e Operacionais
Amplificadores Valvulados
Amplificadores Transistorizados
Amplificador de Potencia
Pré Amplificador
Amplificadores Operacionais
Classes de Amplificadores
Classes de Amplificadores Os amplificadores
são classificados de acordo com método de operação, eficiência, linearidade e capacidade de potência de saída, por exemplo : Classes A, B, AB, C,
D.
Amplificador Classe D XM-ZZR3301 Xplod - Sony
Estágios dos Amplificadores
Pré-amplificador e Amplificador de Potência
Pré-amplificador
É o estágio de um amplificador que recebe o sinal de baixo nível e corrige-o.
Amplificador de Potência
É o estágio de um amplificador que eleva o sinal fornecido pelo pré-amplificador a um nível de tensão ou correte e impedância adequados para o seu funcionamento.
Componente central dos Amplificadores
Transistores
As Configurações dos Transistores Bipolares
As configurações dos Transistores bipolarespodem ser classificadas da seguinte
maneira:
Base Comum: Ganho em tensão, sem ganho em corrente;
Emissor Comum: Ganho em tensão e corrente;
Coletor Comum: Ganho em corrente, sem ganho em tensão.
Base Comum
É utilizada para amplificadores que necessitam de uma impedância de entrada baixa. Ex: Pré
Amplificadores de Microfones
Emissor Comum
Os circuitos emissor comum são utilizados para amplificar sinais de baixa voltagem. Ex: sinais de rádios
fracos captados por uma antena, sinais de áudio ou vídeo.
Coletor Comum Sinais em CA que são
inseridos na entrada são replicados quase igualmente na saída;
O circuito possui um ganho de corrente típico que depende em grande parte do hFE do transistor ;
Esta configuração é comumente utilizada nos estágios de saída dos amplificadores Classe B e Classe AB.
Transistor de Darlington Ligação de vários
transistores com a finalidade de aumentar o ganho;
O ganho (hFE) total do Darlington é a multiplicação dos ganhos individuais de cada um dos transistores;
Utilização apenas com médias frequências e médias potências.
Impedância de Entrada
Impedância de Entrada
O que é?
Como é medida?
Categoria Faixa de valor
Profissional (PA ou Estúdio) 600 ohms a 10 kilo ohms
Profissional automotivo (Som para carro, especial) 5 a 50 kilo ohms
Profissional industrial(Som ambiente) 600 ohms a 10 kilo ohms
Semi profissional 10 a 100 kilo ohms
Doméstico separado(Som de audiófilo) 600 ohms a 100 kilo ohms
Por que é importante?
Não é um indicador de qualidade do amplificador
São a principal razão de mau funcionamento dos sistemas de áudio
O que deve ser observado
Evitar impedâncias maiores que 10 kΩ
A impedância de entrada deve ser sempre maior que a de saída
O valor tem que ser maior que o da impedância de saída para que maior parte da potencia seja utilizada na geração do som.
Impedância de saída
O que define
Impedância de saída representa a medida da impedância nos terminais de saída de um aparelho eletrônico (no caso, de um amplificador de áudio) em uma determinada frequência (que normalmente é 1kHz).
Seu valor tem que ser menor que o da impedância de entrada para que maior parte da potencia seja utilizada na geração do som.
ƒ = 20Hz a 20kHz
Alto falantes
Em uso convencional, é o que se conecta na saída de um amplificador.
Normalmente sua impedância varia entre 4Ω a 16Ω
Woofer (20 ~ 3kHz) Mid-range (300 ~
5kHz) Tweeter (5kHz ~ )
Fator de amortecimento (Damping factor) A relação entre a
impedância do alto falante e a impedância de saída é denominado fator de amortecimento.
Quanto maior for o fator de amortecimento, maior o controle que o campo magnético do alto falante vai ter sobre o cone. Por isso, quanto mais próximo de 0 é a impedância de saída, melhor.
Ganho em decibel (dB)
Ganho em decibel (dB)
O decibel é uma escala que relaciona grandezas de mesma unidade (adimensional).
Sua escala exprime valores de razões logarítmicas decimais.
Como a unidade Bel é muito grande, usa-se o decibel. 1B = 10 dB
A unidade Bel é homenagem ao engenheiro Alexander Graham Bell
A escala é usada para designar o ganho ou atenuação da potência ou tensão e para corrente não é usual. Abaixo segue exemplo da amplificação da potência (Ap, onde Ap = Pout/Pin quando o amplificador está ligado à carga):
Vale salientar que a fórmula anterior deve ser usada quando Zi = Zo onde há a máxima transferência de potência.
Quando as impedâncias não forem iguais, é melhor trabalhar com Av (ganho de tensão), que é dado pela fórmula abaixo:
Se as impedâncias de entrada e saída forem diferentes, a potência calculada pela fórmula apresentada não irá coincidir com a real.
Deve-se considerar separadamente o ganho de potência e tensão, visto que variam de forma diferente e um não pode ser obtido diretamente através do outro.
O ganho unitário corresponde a 0dB Quando o ganho de potência dobra,
soma-se 3dB. Quando o ganho de potência dobra,
o ganho de tensão é multiplicado por 2^(1/2).
Quando há amplificadores em cascata, o ganho final é obtido pelo produto dos ganhos intermediários e em decibel, o ganho é obtido pela soma dos ganhos intermediários.
Consumo do Amplificador
Definição
É a quantidade de energia nescessária para o funcionamento do circuito amplificador.
É calculada da seguinte forma: Consumo [Watts] = (Ic + Ir) x Vcc Onde: Ic é a corrente do coletor,Ir é a corrente que passa sobre osresistores e Vcc a fonte detensão contínua (V+).
Consumo
O que calculamos foi o consumo em repouso do amplificador, mas o consumo aumenta de acordo com a corrente alternada que é inserida na entrada do circuito.
Esta corrente faz com que o consumo do amplificadoraumente linearmente, pois Icvariaria na mesma proporção.
Consumo
Este consumo então é estabelecido pela seguinte relação matemática:
O consumo aumenta até que aconteça a saturação do transistor. A partir desse ponto o consumo se torna constante.
Gráfico de Saturação
Consumo
Esta energia consumida no amplificador é transformada em calor. Em modelos de alta potência é nescessário um dissipador.
Resposta à frequência
RESPOSTA À FREQUÊNCIA• amplificadores de acoplamento capacitivo
As 3 frequências de banda:
As médias frequências, no qual o ganho é praticamente constante.
As baixas frequências, onde se verifica um decréscimo do ganho.
As altas frequências, onde se verifica também um decréscimo do ganho.
*wL - frequência limite inferior de corte.
*wH – frequência limite superior de corte.
Largura de banda(BW): Faixa onde o ganho é constante.
BW= wH - wL como: wH>>>wL
BW=wH
O produto Ganho-Largura de Banda (GB):
É um fator de mérito dos amplificadores.
GB=Am.wH
*onde, Am é o ganho, em unidades lineares, do amplificador nas médias frequências.