✍ Amplificador classe A com transformador

Determinação das características do transformado (parte 1)

Uma das principais dificuldades no estudo de circuito eléctricos com transformadores de acoplamento de impedâncias é a determinação das características do transformador. Não que o cálculo seja complicado, porque não é (como se verá de seguida), mas porque os livros actuais não contêm NADA sobre isto. É preciso recorrer a livros dos anos 60/70 para se perceber como se determinam as características do transformador. A utilização de transformadores como técnica de acoplamento entre andares com impedâncias diferentes caiu em desuso, a mesma coisa pode ser feita com transístores e acoplamentos capacitivos.

Consideremos então o esquema seguinte de um amplificador classe A onde o acoplamento com o auto-falante, representado pela resistência RL, é feito através do transformador T1.

Configuração de um amplificador classe A com um transístor.
Configuração de um amplificador classe A com um transístor.

O amplificador corresponde a um arranjo do transístor em colector comum (ganho em tensão igual a 1), os condensadores C1 e C2 são condensadores de acoplamento, respectivamente, de entrada e de saída.

Vai admitir-se que na ausência de sinal de entrada que a corrente que passa no colector é I, logo a potência retirada pelo amplificador à fonte é igual a V*I, e é quase toda dissipada, através de aquecimento, pelo transístor. Essa potência máxima que o transístor pode dissipar é dada pelo fabricante e não deve ser excedida (caso contrário o transístor fica danificado). Se se aplicar um sinal sinusoidal à entrada, que tem média nula, a potência retirada à fonte mantém-se inalterada.

A potência máxima é obtida quando a resistência de carga faz uso de toda a variação de tenção e corrente no colector. A potência de output é obtida através do produto da tensão r.m.s. pela corrente r.m.s. do colector que no caso de um sinal sinusoidal são dadas por, respectivamente, latex2png equation e latex2png equation

Assim a potência de um amplificador classe A é 50% da potência disponível pela fonte de alimentação

latex2png equation

Na prática a potência é menor do que esse valor.

O declive da linha de carga para uma potência de saída máxima é latex2png equation e este valor é o valor óptimo para a resistência de carga.

Consideremos o exemplo de um transístor com potência máxima de 100mW a funcionar num amplificador de classe A com V1=9V.

A corrente máxima no colector é I=100 mW/9 v = 111 mA e Rl=V/I=9 V/111 mA=818 Ohm.

O transformador de output tem que fazer o acoplamento entre o valor da carga máxima e o valor da resistência. Admitindo que a resistência de carga, o auto-falante, é de 4 Ohm, o transformador deverá ser (quociente dos enrolamentos) tal que latex2png equation

A indutância do enrolamento primário determina a resposta em baixa frequência (3dB abaixo da frequência própria do primário), e pondo f=50Hz e com latex2png equation vem L=2.6 H.

Palavras chave/keywords: amplificador, classe A, transístor

Última actualização/Last updated: 2014-11-13 [00:02]


1999-2014 (ç) Tiago Charters de Azevedo

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