Amplificador de acoplamento RC

O acoplamento resistência-capacitância é, em curto prazo, acoplamento RC. Esta é a técnica de acoplamento mais usada em amplificadores.

Construção de um amplificador acoplado RC de dois estágios

Os detalhes de construção de um circuito amplificador de transistor acoplado RC de dois estágios são os seguintes. O circuito amplificador de dois estágios tem dois transistores, conectados na configuração CE e uma fonte de alimentação comum V CC é usada. A rede divisora ​​de potencial R 1 e R 2 e o resistor R e formam a rede de polarização e estabilização. O capacitor de by-pass do emissor C e oferece um caminho de baixa reatância para o sinal.

O resistor R L é usado como uma impedância de carga. O condensador de entrada C no presente na fase inicial do sinal AC do amplificador casais para a base do transistor. O capacitor C C é o capacitor de acoplamento que conecta dois estágios e impede a interferência CC entre os estágios e controla o deslocamento do ponto de operação. A figura abaixo mostra o diagrama de circuito do amplificador acoplado RC.

Operação do amplificador acoplado RC

Quando um sinal de entrada CA é aplicado à base do primeiro transistor, ele é amplificado e aparece na carga de coletor R L que é então passada através do capacitor de acoplamento C C para o próximo estágio. Isso se torna a entrada do próximo estágio, cuja saída amplificada aparece novamente em sua carga de coletor. Assim, o sinal é amplificado estágio por estágio.

O ponto importante a ser observado aqui é que o ganho total é menor do que o produto dos ganhos dos estágios individuais. Isso ocorre porque quando uma segunda etapa é feita para seguir a primeira etapa, oeffective load resistancedo primeiro estágio é reduzido devido ao efeito de desvio da resistência de entrada do segundo estágio. Portanto, em um amplificador de vários estágios, apenas o ganho do último estágio permanece inalterado.

Como consideramos um amplificador de dois estágios aqui, a fase de saída é igual à de entrada. Porque a reversão de fase é feita duas vezes pelo circuito amplificador de configuração CE de dois estágios.

Resposta de frequência do amplificador acoplado RC

A curva de resposta em frequência é um gráfico que indica a relação entre o ganho de tensão e a função da frequência. A resposta de frequência de um amplificador acoplado RC é mostrada no gráfico a seguir.

A partir do gráfico acima, entende-se que a frequência diminui ou diminui para as frequências abaixo de 50 Hz e para as frequências acima de 20 KHz. enquanto que o ganho de tensão para a faixa de frequências entre 50 Hz e 20 KHz é constante.

Nós sabemos isso,

$$ X_C = \ frac {1} {2 \ pi f_c} $$

Isso significa que a reatância capacitiva é inversamente proporcional à frequência.

Em frequências baixas (ou seja, abaixo de 50 Hz)

A reatância capacitiva é inversamente proporcional à frequência. Em baixas frequências, a reatância é bastante alta. A reatância do capacitor de entrada C in e do capacitor de acoplamento C C são tão altas que apenas uma pequena parte do sinal de entrada é permitida. A reatância do capacitor de bypass do emissor C E também é muito alta durante as baixas frequências. Portanto, ele não pode desviar a resistência do emissor de forma eficaz. Com todos esses fatores, o ganho de tensão diminui em baixas frequências.

Em altas frequências (ou seja, acima de 20 KHz)

Considerando novamente o mesmo ponto, sabemos que a reatância capacitiva é baixa em altas frequências. Portanto, um capacitor se comporta como um curto-circuito, em altas frequências. Como resultado disso, o efeito de carregamento do próximo estágio aumenta, o que reduz o ganho de tensão. Junto com isso, à medida que a capacitância do diodo emissor diminui, aumenta a corrente de base do transistor devido à qual o ganho de corrente (β) é reduzido. Conseqüentemente, o ganho de tensão diminui em altas frequências.

Em frequências médias (ou seja, 50 Hz a 20 KHz)

O ganho de tensão dos capacitores é mantido constante nesta faixa de frequências, conforme mostrado na figura. Se a frequência aumenta, a reatância do capacitor C C diminui, o que tende a aumentar o ganho. Mas essa capacitância reativa mais baixa aumenta o efeito de carregamento do próximo estágio pelo qual há uma redução no ganho.

Devido a esses dois fatores, o ganho é mantido constante.

Vantagens do amplificador acoplado RC

A seguir estão as vantagens do amplificador acoplado RC.

  • A resposta de frequência do amplificador RC fornece ganho constante em uma ampla faixa de frequência, portanto, mais adequado para aplicações de áudio.

  • O circuito é simples e de menor custo, pois utiliza resistores e capacitores baratos.

  • Ele se torna mais compacto com a atualização da tecnologia.

Desvantagens do amplificador acoplado RC

A seguir estão as desvantagens do amplificador acoplado RC.

  • A tensão e o ganho de potência são baixos devido à resistência efetiva da carga.

  • Eles se tornam barulhentos com a idade.

  • Devido ao casamento de impedância pobre, a transferência de energia será baixa.

Aplicações do amplificador acoplado RC

A seguir estão as aplicações do amplificador acoplado RC.

  • Eles têm excelente fidelidade de áudio em uma ampla faixa de frequência.

  • Amplamente utilizado como amplificadores de tensão

  • Devido ao casamento de impedância pobre, o acoplamento RC raramente é usado nos estágios finais.