Uma das principais dificuldades no estudo de circuito eléctricos com transformadores de acoplamento de impedâncias é a determinação das características do transformador. Não que o cálculo seja complicado, porque não é (como se verá de seguida), mas porque os livros actuais não contêm NADA sobre isto. É preciso recorrer a livros dos anos 60/70 para se perceber como se determinam as características do transformador. A utilização de transformadores como técnica de acoplamento entre andares com impedâncias diferentes caiu em desuso, a mesma coisa pode ser feita com transístores e acoplamentos capacitivos.
Consideremos então o esquema seguinte de um amplificador classe A onde o acoplamento com o auto-falante, representado pela resistência RL, é feito através do transformador T1.
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| Configuração de um amplificador classe A com um transístor. |
O amplificador corresponde a um arranjo do transístor em colector comum (ganho em tensão igual a 1), os condensadores C1 e C2 são condensadores de acoplamento, respectivamente, de entrada e de saída.
Vai admitir-se que na ausência de sinal de entrada que a corrente que passa no colector é I, logo a potência retirada pelo amplificador à fonte é igual a V*I, e é quase toda dissipada, através de aquecimento, pelo transístor. Essa potência máxima que o transístor pode dissipar é dada pelo fabricante e não deve ser excedida (caso contrário o transístor fica danificado). Se se aplicar um sinal sinusoidal à entrada, que tem média nula, a potência retirada à fonte mantém-se inalterada.
A potência máxima é obtida quando a resistência de carga faz uso de toda a
variação de tenção e corrente no colector. A potência de output é obtida através
do produto da
tensão r.m.s. pela corrente r.m.s. do colector que no caso de um sinal
sinusoidal são dadas por, respectivamente, 
e 
Assim a potência de um amplificador classe A é 50% da potência disponível pela fonte de alimentação
Na prática a potência é menor do que esse valor.
O declive da linha de carga para uma potência de saída máxima é 
e este valor é o valor óptimo para a resistência de carga.
Consideremos o exemplo de um transístor com potência máxima de 100mW a funcionar num amplificador de classe A com V1=9V.
A corrente máxima no colector é I=100 mW/9 v = 111 mA e Rl=V/I=9 V/111 mA=818 Ohm.
O transformador de output tem que fazer o acoplamento entre o valor da carga
máxima e o valor da resistência. Admitindo que a resistência de carga, o
auto-falante, é de 4 Ohm, o transformador deverá ser (quociente dos
enrolamentos) tal que
A indutância do enrolamento primário determina a resposta em baixa frequência
(3dB abaixo da frequência própria do primário), e pondo f=50Hz e com
vem L=2.6 H.
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Last updated: 23-01-2025 [00:03]
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Charters, T., "Amplificador classe A com transformador": https://nexp.pt/classA.html (23-01-2025 [00:03])
(cc-by-sa) Tiago Charters - tiagocharters@nexp.pt