Amplificador transistor multiestágio

Em aplicações práticas, a saída de um amplificador de estado único geralmente é insuficiente, embora seja um amplificador de tensão ou potência. Portanto, eles são substituídos porMulti-stage transistor amplifiers.

Em amplificadores de vários estágios, a saída do primeiro estágio é acoplada à entrada do próximo estágio usando um dispositivo de acoplamento. Esses dispositivos de acoplamento geralmente podem ser um capacitor ou um transformador. Este processo de unir dois estágios de amplificador usando um dispositivo de acoplamento pode ser chamado deCascading.

A figura a seguir mostra um amplificador de dois estágios conectado em cascata.

O ganho geral é o produto do ganho de tensão de estágios individuais.

$$ A_V = A_ {V1} \ times A_ {V2} = \ frac {V_2} {V_1} \ times \ frac {V_0} {V_2} = \ frac {V_0} {V_1} $$

Onde A _V = Ganho geral, A _V1 = Ganho de tensão do ^1º estágio, e A _V2 = Ganho de tensão do ^2º estágio.

Se houver n número de estágios, o produto dos ganhos de tensão daqueles n estágios será o ganho geral desse circuito amplificador de vários estágios.

Objetivo do dispositivo de acoplamento

Os objetivos básicos de um dispositivo de acoplamento são

• Para transferir o AC da saída de um estágio para a entrada do próximo estágio.

• Bloquear o DC para passar da saída de um estágio para a entrada do próximo estágio, o que significa isolar as condições DC.

Tipos de acoplamento

Unir um estágio de amplificador com o outro em cascata, usando dispositivos de acoplamento formam um Multi-stage amplifier circuit. temfour métodos básicos de acoplamento, usando esses dispositivos de acoplamento como resistores, capacitores, transformadores etc. Vamos ter uma ideia sobre eles.

Acoplamento Resistência-Capacitância

Este é o método de acoplamento mais usado, formado usando resistor-capacitorcombinação. O capacitor que permite AC e bloqueia DC é o principal elemento de acoplamento usado aqui.

O capacitor de acoplamento passa a CA da saída de um estágio para a entrada de seu próximo estágio. Enquanto bloqueia os componentes DC das tensões de polarização DC para efetuar o próximo estágio. Vamos entrar em detalhes sobre esse método de acoplamento nos próximos capítulos.

Acoplamento de impedância

A rede de acoplamento que usa inductance e capacitance como elementos de acoplamento podem ser chamados de rede de acoplamento de impedância.

Neste método de acoplamento de impedância, a impedância da bobina de acoplamento depende de sua indutância e frequência do sinal, que é jwL. Este método não é tão popular e raramente é empregado.

Acoplamento de transformador

O método de acoplamento que usa um transformer as the couplingdispositivo pode ser chamado de acoplamento de transformador. Não há capacitor usado neste método de acoplamento porque o próprio transformador transporta o componente CA diretamente para a base do segundo estágio.

O enrolamento secundário do transformador fornece um caminho de retorno da base e, portanto, não há necessidade de resistência da base. Esse acoplamento é popular por sua eficiência e casamento de impedância e, portanto, é mais usado.

Acoplamento Direto

Se o estágio anterior do amplificador estiver conectado ao próximo estágio do amplificador diretamente, é chamado de direct coupling. As condições de polarização do estágio do amplificador individual são projetadas de forma que os estágios possam ser conectados diretamente sem isolamento DC.

O método de acoplamento direto é usado principalmente quando a carga é conectada em série, com o terminal de saída do elemento do circuito ativo. Por exemplo, fones de ouvido, alto-falantes etc.

Papel dos capacitores em amplificadores

Além do propósito de acoplamento, existem outros propósitos para os quais poucos capacitores são especialmente empregados em amplificadores. Para entender isso, deixe-nos saber sobre o papel dos capacitores em amplificadores.

O capacitor de entrada C _em

O capacitor de entrada C _, presente no estágio inicial do amplificador, acopla o sinal AC à base do transistor. Este condensador C _no caso não esteja presente, a fonte de sinal será em paralelo ao resistor R ₂ e a tensão de polarização da base do transistor vai ser mudado.

Portanto, C _in permite que o sinal CA da fonte flua para o circuito de entrada, sem afetar as condições de polarização.

O capacitor de desvio de emissor C _e

O capacitor de by-pass do emissor C _e é conectado em paralelo ao resistor do emissor. Ele oferece um caminho de baixa reatância para o sinal AC amplificado.

Na ausência desse capacitor, a tensão desenvolvida através de R _E será realimentada para o lado de entrada, reduzindo assim a tensão de saída. Assim, na presença de C _e, a CA amplificada passará por ele.

Capacitor de acoplamento C _C

O capacitor C _C é o capacitor de acoplamento que conecta dois estágios e evita a interferência CC entre os estágios e controla o deslocamento do ponto de operação. Isso também é chamado deblocking capacitor porque não permite que a tensão DC passe por ele.

Na ausência desse capacitor, R _C virá em paralelo com a resistência R ₁ da rede de polarização do próximo estágio e, portanto, alterando as condições de polarização do próximo estágio.

Consideração do amplificador

Para um circuito de amplificador, o ganho geral do amplificador é uma consideração importante. Para obter o ganho de tensão máximo, vamos encontrar a configuração de transistor mais adequada para cascata.

Amplificador CC

• Seu ganho de tensão é menor que a unidade.
• Não é adequado para estágios intermediários.

Amplificador CB

• Seu ganho de tensão é menor que a unidade.
• Portanto, não é adequado para cascateamento.

Amplificador CE

• Seu ganho de tensão é maior do que a unidade.
• O ganho de tensão é aumentado ainda mais pela cascata.

As características do amplificador CE são tais que esta configuração é muito adequada para cascateamento em circuitos amplificadores. Portanto, a maioria dos circuitos do amplificador usa a configuração CE.

Nos capítulos subsequentes deste tutorial, explicaremos os tipos de amplificadores de acoplamento.