Eletrônica Analógica

1. Deseja-se implementar o estágio de saída classe B, apresentado na Figura 1. Admita que RL é uma carga fixa de valor igual a 5 Ω e que, na condição de pior caso, deve-se fornecer uma potência média de 25 W a carga RL.

a. Admitindo que o sinal de entrada vi seja puramente senoidal e desprezando eventuais comportamentos indesejáveis relacionados ao crossover, tendo em vista a condição de pior caso definida no enunciado, determine:

i. O valor da fonte de alimentação VCC. É requisito do projeto que VCC seja aproximadamente 2 V superior a amplitude da tensão de saída .

VCC = 17.81 V.

ii. A amplitude (valor de pico) da corrente drenada da fonte.

= 3.16 A.

iii. A potência média total consumida das fontes de alimentação.

= 35.85 W.

iv. O rendimento η da conversão de potência.

η = 69.73 %.

v. A potência média dissipada por cada transistor.

= = 5.425 W.

b. Adote o valor de VCC calculado no item 1.a.i. Ao invés de admitir operação na condição de pior caso, suponha que a amplitude de vi seja 5 V e refaça os subitens ii até v do item a. Compare os resultados obtidos neste item com os provenientes do item a.

ii. A amplitude (valor de pico) da corrente drenada da fonte.

= 0.9 A.

iii. A potência média total consumida das fontes de alimentação.

= 10.2 W.

iv. O rendimento η da conversão de potência.

η = 19.85 %.

v. A potência média dissipada por cada transistor.

= = 4.09 W.

Podemos notar, comparando esses resultados com os do item anterior, que quando estamos na situação de pior caso temos uma potência dissipada no resistor e pelos transistores maior. Esse comportamento já era esperado, pois é na condição de pior caso que temos dissipação máxima de potência nos transistores e rendimento máximo.

c. Qual o valor máximo PDmáx da potência média que cada transistor deve ser capaz de dissipar? Este valor ocorre para qual amplitude do sinal de saída?

PDQNmáx = PDQPmáx = 6.43 W. = 11.35 V.

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