Amplificador Push-Pull

Departamento de Engenharia Electrotécnica e Computadores – F.C.T. Univ. Coimbra Ano lectivo 2005/06

Electrónica III – Trabalho prático nº 1 – Amplificador Push-Pull página 1 de 3

Electrónica IIITrabalho Prático Nº1

Amplificador "Push-Pull"

1. INTRODUÇÃONa figura 1 representa-se um amplificador de áudio "push-pull", constituído por 2 transístores

complementares e um andar de excitação isolador realizado com um amplificador operacional. Pretende-

se estudar com esta montagem o problema da distorção de cruzamento ("crossover") introduzida pelo

facto de os transístores de saída funcionarem em classe C. Posteriormente, com o auxílio da montagem da

figura 2, pretende-se verificar o efeito da polarização dos transístores de saída na referida distorção. O

circuito de polarização, constituído por 2 díodos, é alimentado a partir de um espelho de corrente que

fornece uma corrente constante de 4 mA.

R13k

R23k

R315k

A

B

+10V

-10V

+

-741

R102R2

R92R2

RL56R

BD135

BD136

+

-10µF

+

-10µF

-

+vI

vO

Figura 1

Q4

Q3

R8

D1

D2

Q1 Q2

BC177BC177

R4

51R

R551R

+10V

Figura 2

R7

R8

220R

2. PREPARAÇÃO DO TRABALHO2a) Considere unicamente o funcionamento do amplificador "push-pull" e suponha que os transístores

funcionam em classe B (não há distorção de crossover). Diga qual é a potência dissipada nos transístores,

em repouso (VA = 0) e obtenha a expressão da potência dissipada nos transístores em regime de sinal,

quando vO = Vo×sin(ωt). Note que essa potência é máxima para determinado valor máximo de tensão de

saída. Determine essa situação. Considere a necessidade, ou não, de se utilizarem dissipadores de calor



para uma temperatura ambiente máxima de 55ºC partindo do princípio que os transístores B135/6

suportam 1,25W a 25ºC e Tj=150ºC sem ajuda de dissipador.

2b) Para o caso limite da alínea (2a), calcule a potência de saída (na carga) e a potência pedida à fonte

de alimentação. Qual a eficiência do circuito? (eficiência = potência dissipada na carga a dividir pela

potência cedida pela fonte)

2c) Substituindo o shunt entre A e B pelo circuito da figura 2, dimensione R7 para que a corrente

IC(Q2) seja 4 mA. Avalie da conveniência deste valor em face das correntes de base de Q3 e Q4 (suponha

hFE≥40).

2d) Estude o efeito das resistências R9 e R10 na estabilidade do ponto de funcionamento em repouso,

impedindo o embalamento térmico (thermal runaway). Conceba um circuito de protecção contra curto-

circuito da carga em torno destas resistências (indicando qual a corrente máxima instantânea que o andar

“push-pull” passa a fornecer com esta protecção).

2e) Critique a inclusão das resistências R4 e R5 (qual a necessidade delas?).

2f) Se o objectivo fosse ligar R8 ao ponto A e não ao ponto B, que novo circuito seria necessário para

a Figura 2?

2g) Apresente o circuito de um multiplicador de VBE (incluindo a fonte de corrente) e dimensione-o de

forma a polarizar a montagem “push-pull”, quando ligado entre A e B. Compare esta polarização com a

polarização com díodos sob o ponto de vista da estabilidade da tensão entre as bases de Q3 e Q4.

Justifique com a análise matemática das 2 montagens.

Para a preparação, consultar:• Sedra, Adel S. and Kenneth Smih, "Microelectronic Circuits", Oxford University Press, 1998.

Capítulo 9.• Programa "Electronics Workbench", Interactive ImageTechnologies (pode usar o EWB para testar

rapidamente todo o plano de trabalho)

3. PLANO DE TRABALHOAntes de ligar o circuito à fonte de alimentação, assegure-se que a fonte tem os +/- 10V e limite de

corrente nos 120mA.

3a) No "deck" que lhe é fornecido assegure que apenas as ligações referentes à figura 1 estão activas

(coloque o colector de Q2 em aberto e curto-circuite os pontos A e B). Com vI = 0.0V obtenha as tensões

nos diversos pontos do circuito (VR9, VR10, VRL) e verifique que os transístores de saída estão ao corte.

3b) Ligue um gerador de sinal na entrada com f = 1 kHz, 1Vpp. Observe a distorção de cruzamento.

Esboce no gráfico a característica de transferência vO(vI).

3c) Aumente gradualmente a amplitude da tensão de entrada até obter uma onda ligeiramente cortada

("clipping"). Tome nota das tensões de “clipping” inferior e superior.

3d) Faça as ligações que introduzem o circuito da figura 2. Repita a alínea 3b).

3e) Repita a alínea 3c). A máxima tensão AC que é possível na saída sem distorção (devido a

clipping) subiu ou desceu?

3f) Desligue R3 da saída do 741, e ligue à saída vO . Obtenha num gráfico a nova relação entre vO(t) e

vI(t).



3b EmanuelGBCMartins-20010908 3d EmanuelGBCMartins-20010908

Y: vOUT ____V/DIV X: vIN ______V/DIV Y: vOUT ____V/DIV X: vIN ______V/DIV

3f EmanuelGBCMartins-20010908 EmanuelGBCMartins-20010908

Y: vOUT ____V/DIV X: vIN ______V/DIV

Este enunciado é uma adaptação de:"Manual de Trabalhos Práticos, Complementos de Electrónica", Luis António Serralva Vieira de Sá,Departamento de Engenharia Electrotécnica da Faculdade de Ciências e Tecnologia da Universidade deCoimbra, Junho de 1991.

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