AMPLIFICADOR BANDA LARGA NA CONFIGURAÇÃO BASE COMUM

ELETRÔNICA ANALÓGICA III

AMPLIFICADOR BANDA LARGA NA CONFIGURAÇÃO BASE COMUM

ISRAEL FELIX DE MOURA TORRES - 1215090043

HIURI SANTANA DE NORONHA - 1215090251

PROF. Dr. Victor  Enrique Vermehren Valenzuela

MANAUS, 24 DE SETEMBRO DE 2015

INTRODUÇÃO

Este relatório tem como propósito demonstrar o projeto, a simulação e a realização de um amplificador de base comum com um ganho de tensão, frequência de corte inferior e superior, especificado previamente, como forma de avaliação prática realizada em laboratório. Tendo como tópicos a análise de polarização contínua, análise de polarização alternada com modelo π-híbrido, demonstrando todos os passos realizados durante o período do projeto. Demonstrando todos os desafios e as formas de contornar os problemas apresentados durante o projeto para que fosse realizado com sucesso.

Assim, demonstrou-se como através da teoria para a simulação, pode facilmente projetar um circuito de amplificador e verificar todas as respostas de frequência e ganho de tensão, bem como na prática em laboratório.

Amplificador com configuração base comum

1. Objetivo

•  Amplificador Banda Larga na configuração Base Comum

1. Ferramenta de Simulação

• NI MULTISIM 13.0

1. Técnica Operatória

Projetar de acordo com as especificações propostas sobre a resposta de um sistema de amplificador banda larga com configuração base comum excitado pelos sinais de entrada.

3.1  Projeto Amplificador Configuração Base Comum

        Especificações propostas para o projeto de amplificador com configuração base comum.

• [pic 2]
• [pic 3]
• [pic 4]

Para o início do projeto tem-se como primeiro passo determinamos o transistor bipolar de junção (TBJ) do modelo BC547B, desta forma escolhemos um transistor de fácil acesso no mercado, bem como o datasheet do fabricante para obtermos as especificações de trabalho do mesmo, e, como configuração Base Comum utilizando duas fontes de polarização.

Com o datasheet pode-se obter os parâmetros para a polarização DC, assim irá determinar o ponto quiescente de trabalho do transistor:

• [pic 5]
• [pic 6]

Com o ponto quiescente determinados, obtém-se os parâmetros híbridos em que o transistor irá operar:

• [pic 7]
• [pic 8]
• [pic 9]
• [pic 10]
• [pic 11]
• [pic 12]

Fixamos uma fonte para a polarização para eliminar uma variável do cálculo, escolhemos a fonte Vcc.

• [pic 13]

Desta forma pode-se calcular os parâmetros para determinar a região de operação:

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Fixando: [pic 18]

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A figura abaixo demonstra o circuito da polarização DC:

[pic 25]

• Ganho de tensão  e [pic 26][pic 27]

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[pic 31]

Ao utilizar o valor de carga calculado o ganho de tensão não atingiu o ganho necessário, desta forma iremos utilizar um potenciômetro para alterar a carga até chegar em ganho 20, assim obtemos o novo valor da carga que foi de .[pic 32]

• Capacitores de Corte Inferior Ci e Co

Para o corte em 200Hz escolheu-se o capacitor Ci e o corte de Co a uma década abaixo da frequência de corte inferior.

[pic 33]

[pic 34]

Visto que não tem valores comerciais dos valores calculados, haverá de ter um ajuste para que se utilize os componentes disponibilizados de valores comerciais, assim fez-se necessário algumas alterações de modo a chegar próximo do valor calculado. Na tabela abaixo demonstra-se as alterações necessárias:

Componente	Valor Calculado	Valor Utilizado
Ci	11.11uF	9.4uF (Dois de 4.7uF em paralelo)
Co	788nF	810nF (dois em paralelo de 330nF em paralelo com 150nF)
RL	1.2kΩ	2.6kΩ

Com os novos valores ajustados é necessário a simulação do novo circuito, conforme a figura abaixo:

[pic 35]

• Cálculo das frequências de corte superior FH:

[pic 36]

Extraindo do datasheet conforme o gráfico da polarização DC:

[pic 37]

[pic 38]

[pic 39]

Como demonstrado acima a frequência de corte superior está na ordem de dezenas de MHz. Para comprovar utiliza-se a ferramenta Ac Analysis do Multisim, ao qual irá visualizar a resposta em frequência do transistor. Primeiramente em uma frequência intermediária para determinar o ganho de tensão e a partir disto irá definir as frequências de corte inferior e superior a partir do ganho de tensão.

Com uma frequência intermediária de 20kHz o ganho de tensão estabiliza em 20.7 conforme a figura abaixo:

[pic 40]

Na função Cursor o valor de frequência (eixo x) e ganho (eixo y):

[pic 41]

Para determinar a frequência de corte inferior:

[pic 42]

Logo no valor do ganho de 14.19 a frequência de corte inferior se situa, a resposta em frequência seguido da função Cursor:

[pic 43]

[pic 44]

Como está dentro da faixa permitida na especificação do projeto, nosso circuito funcionou na simulação e também na prática na frequência intermediária e frequência de corte inferior em 195Hz.