Eletrônica analógica – retificação, filtragem e amplificação com transistor

TecnologiaEletrônica e microcontroladoresIdades 17–18

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Três circuitos eletrônicos analógicos básicos numa só tela: retificação de meia onda com um diodo, retificação de onda completa em ponte com quatro diodos e um estágio amplificador com transistor. Os gráficos mostram a tensão senoidal de entrada e a tensão retificada de saída; arraste o capacitor de filtro para ver a ondulação da saída CC ficar mais suave e arraste o resistor de carga para ver a ondulação aumentar conforme cresce a corrente na carga. No modo amplificador, aumentar demais o ganho ou a amplitude do sinal de entrada ceifa (distorce) o sinal de saída.

Aula: Componentes e circuitos eletrônicos analógicos: diodos retificadores, circuitos de filtro de fontes CC, transistores e circuitos amplificadores

O que mostra

Um diodo conduz em um só sentido, por isso transforma uma tensão alternada em uma tensão contínua pulsante. O retificador de meia onda deixa passar metade de cada ciclo, com valor médio de cerca de 0,45·U₂ e ondulação na frequência da rede; a ponte de quatro diodos usa as duas metades, com cerca de 0,9·U₂ e ondulação no dobro da frequência. O capacitor de filtro carrega perto de cada pico e descarrega pela carga entre eles, então mais capacitância ou menos corrente dão menos ondulação. O estágio com transistor amplifica um sinal pequeno, invertido, mas o ceifa quando a saída passaria da alimentação.

Como usar

Comece no modo Meia onda, ponha a Capacitância de filtro em 0 e leia a tensão média e a ondulação; depois aumente a capacitância aos poucos. Troque para a ponte retificadora com os mesmos ajustes e compare a ondulação e sua frequência. Diminua a Resistência de carga para puxar mais corrente e veja a ondulação voltar. No modo Amplificador, aumente o Ganho de tensão (modo amplificador) ou a amplitude de entrada até a saída ser ceifada, e depois reduza.

Parâmetros que você pode mudar

  • Circuito Retificador de meia onda (1 diodo), Retificador em ponte (4 diodos), Amplificador com transistor
  • Tensão eficaz no secundário do transformador 6–24 V
  • Capacitância de filtro 0–1000 µF
  • Resistência de carga 100–2000 Ω
  • Ganho de tensão (modo amplificador) 2–100 vezes

Perguntas para explorar

  1. Como a ondulação muda ao passar de meia onda para ponte retificadora com o mesmo capacitor e a mesma carga?
  2. Por que a ondulação aumenta quando a resistência de carga diminui, mesmo com o mesmo capacitor de filtro?
  3. Com que ganho a saída começa a ser ceifada, e por que ela não pode passar da tensão de alimentação?