ASSOCIAÇÃO EDUCACIONAL DOM BOSCO
FACULDADE DE ENGENHARIA DE RESENDE
ENGENHARIA ELÉTRICA ELETRÔNICA
Disciplina: Laboratório de Eletrônica I
AMPLIFICADOR TRANSISTORIZADO
CAPÍTULO 3
AMPLIFICADORES TRANSISTORIZADOS
INTRODUÇÃO
O grande avanço da tecnologia na área de eletrônica se deve, principalmente, ao
“poder” de amplificação dos transistores. Neste capítulo, o fenômeno da amplificação de
sinais através do uso de transistores bipolares é abordado em detalhes. São apresentadas
algumas experiências envolvendo as configurações mais usadas na implementação de
amplificadores transistorizados.
OBJETIVO
-
Observar o fenômeno de amplificação em um transistor;
-
Analisar características do amplificador emissor comum (EC);
-
Analisar estágios de amplificadores EC em cascata;
-
Analisar características do seguidor de emissor (coletor comum);
-
Analisar características de amplificadores base comum;
MATERIAL NECESSÁRIO
-
Módulo universal 2000
-
Placa de experiências CEB-03
-
Osciloscópio
-
Multímetro.
EXPERIÊNCIA 1: AMPLIFICADOR EMISSOR COMUM
PROCEDIMENTO
1. Instalar a placa CEB-03 no slot E ou F do módulo universal. Colocar as chaves Ch1, Ch2
e Ch5 na posição fechada (ON) e as demais chaves na posição aberta. Conectar o gerador de
funções na entrada de sinal da placa, através do cabo de conexão (plug RCA). O circuito
equivalente nestas condições é o mostrado na figura 1.1.
2. Ligar o osciloscópio e selecionar o seguinte ajuste:
T/div. = 0,2 ms/Div. CANAL 1
V/div. = 5 mV/Div.
Elaborado: Prof. Alvaro Cesar Otoni Lombardi
Acopl. = AC
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Disciplina: Laboratório de Circuitos Elétricos – Corrente Contínua
AMPLIFICADOR TRANSISTORIZADO
CANAL 2
V/div. = 0,2 V/Div.
Acopl.. = AC
OFF
+ 12 V
(PT1)
Senoidal
1 kHz
C1
10 kΩ
R1
+
(PT4)
1 µF
3,9 kΩ
Rc
B
2,2 kΩ
R2
10 mVpp
PT0
C2
C (PT5) +
Q1
1 µF
BC 548
E
Re
1 kΩ
+
(PT2)
Saída
Ce
ON
1
2
3
4
5
6
7
8
47 µF
AGND
Figura 1.1 – Amplificador Emissor Comum
3. Colocar o terra do osciloscópio em PT0 e a ponta de prova do Canal 1 em PT1.
4. Selecionar o gerador de funções em freqüência baixa, sinal senoidal e ligar o módulo. Na
tela do osciloscópio deve aparecer o sinal senoidal de entrada. Ajustar este sinal para
amplitude em torno de 10 mV pico a pico e freqüência de 1 kHz aproximadamente.
5. Mudar o Canal 1 para a base do transistor Q1 (PT4). Neste ponto deve aparecer o mesmo
sinal de entrada somado à componente contínua da polarização, porém, no osciloscópio
ajustado para acoplamento AC, somente poderá ser visto o sinal senoidal. Selecionando
acoplamento DC, pode-se observar a tensão resultante das duas componentes (AC + DC).
Mexer com o posicionamento vertical e o ajuste V/Div. do osciloscópio, para observar o sinal
sem dificuldade.
6. Selecionar no osciloscópio para observar os dois canais simultaneamente (mode DUAL).
Colocar a ponta de prova do Canal 2 no terminal de coletor (PT5) e observar o sinal de saída,
ele deve estar 1800 defasado do sinal de entrada. A inversão de fase é uma característica
importante do amplificador emissor comum que deve ser lembrada.
7. Medir e anotar o valor pico a pico da tensão de saída.
Vsaída (pp) = ___________ [mV]
8. Calcular o ganho de tensão, usando os valores pico a pico da tensão de entrada e de saída.
A = Vsaída / Ventrada = ________________
- Quantas vezes foi amplificada a tensão de entrada? O ganho AC é o mesmo que o ganho
DC? Explicar.
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Elaborado: Prof. Alvaro Cesar Otoni Lombardi
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AMPLIFICADOR TRANSISTORIZADO
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9. Aumentar gradualmente a amplitude do sinal de entrada e observar que para um certo
valor de amplitude, o sinal de saída começa a saturar, produzindo distorção na tensão de
saída. Anotar a tensão pico a pico da entrada (PT1), para o qual a saída (PT2) começa a
saturar.
Vent (pp) = ___________ [mV]
-
Como se pode explicar a distorção do sinal de saída?
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OUTROS AMPLIFICADORES EM EMISSOR COMUM:
Os seguintes circuitos são sugeridos para redução da distorção, devido à não linearidade do
“diodo” emissor, de amplificadores com sinais de entrada grande:
a) Amplificador emissor comum com resistor da fonte de sinal e da carga:
10. Selecionar as chaves Ch2, Ch3 e Ch5 na posição fechada (ON) e todas as outras chaves na
posição aberta. O circuito equivalente do amplificador está esquematizado na figura 1.2
seguinte:
(PT1)
Senoidal
1 kHz
20 mVpp
R2
C1
1 kΩ
1µ
+
R1
10 kΩ
(PT4)
B
Rc
3,9 kΩ +C2
C
(PT5) 1 µF
Q1
BC 548
E
R2
2,2 kΩ
PT
0
Re
1 kΩ
C
+47 µF
e
+12
V
(PT2)
RL
2,2 kΩ
OFF
ON
1
2
3
4
5
6
7
8
AGND
Figura 1.2 - Variante do amplificador emissor comum.
11. Com o osciloscópio em PT1 e PT2 com o terra em AGND (PT0), observar o sinal de
entrada e de saída. Aumentar a amplitude da entrada, até que a saída comece a saturar. Medir
a amplitude da entrada.
Se comparado com o anterior da figura 1.1, o novo amplificador permite maior
amplitude de sinal de entrada sem distorção da saída? Explicar.
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Elaborado: Prof. Alvaro Cesar Otoni Lombardi
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AMPLIFICADOR TRANSISTORIZADO
b) Amplificador emissor comum com realimentação parcial
12. Abrir a chave Ch2, de modo que somente as chaves Ch3 e Ch5 fiquem na posição fechada
(ON) e todas as outras chaves fiquem abertas. O circuito equivalente para esta situação é o
mostrado na figura 1.3 seguinte:
+12
(PT1)
R2
1 ΚΩ
Senoidal
1 kHz
20 mVpp
C1
+
1µ F
µ
Rc
3,9 ΚΩ C2
R
(PT
+
10 ΚΩ
C (PT5)
(PT4)
1µ F
Q1
B
BC 548
E
100 Ω re
RL
R2
2,2 ΚΩ
2,2 ΚΩ
+ Ce
Re
47 µF
1 ΚΩ
OFF
(PT0)
ON
1
2
3
4
5
6
7
8
Figura 1.3 - Variante do amplificador emissor comum.
13. Repetir o passo 11.
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DISCUSSÃO:
Uma vez polarizado corretamente o transistor na configuração emissor comum, com o ponto
Q próximo do centro da reta de carga, pode-se acoplar um sinal AC na base do transistor
através de um capacitor de acoplamento. Este sinal AC será amplificado pelo transistor e no
coletor deverá aparecer o sinal com amplitude multiplicada por um fator denominado ganho
AC.
Se o ganho de tensão é muito grande, o sinal de saída sofre distorção quando a amplitude de
entrada ultrapassar de certo valor, o que leva a uma condição indesejável. Com as variantes do
amplificador emissor comum sugeridas (figuras 1.2 e 1.3), introduz-se um resistor (R2) para
aumentar a impedância de entrada e, assim, produzir nela uma queda de tensão AC. Coloca-se
também uma resistência adicional de carga para que, devido à impedância de saída, aconteça
uma queda de tensão AC na saída. Outra forma de aumentar a impedância de entrada é
colocando uma resistência adicional no emissor, o que melhora substancialmente a
estabilidade do ganho AC.
Elaborado: Prof. Alvaro Cesar Otoni Lombardi
2009