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http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41307| Título: | Desenvolvimento e validação experimental de uma placa didática para o estudo de classes de operação A, AB e B em amplificadores de sinais |
| Título(s) alternativo(s): | Development and experimental validation of an educational board for the study of class A, AB, and B operation in signal amplifiers |
| Autor(es): | Andrade, Diego Sousa de |
| Orientador(es): | Monteiro, André Luiz Regis |
| Palavras-chave: | Ensino - Meios auxiliares Amplificadores de audiofrequência Engenharia de protótipos Teaching - Aids and devices Audio amplifiers Prototypes, Engineering |
| Data do documento: | 22-Jun-2026 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Campo Mourao |
| Citação: | ANDRADE, Diego Sousa de. Desenvolvimento e validação experimental de uma placa didática para o estudo de classes de operação A, AB e B em amplificadores de sinais. 2026. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Eletrônica) – Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Campo Mourão, 2026. |
| Resumo: | Este trabalho apresenta o desenvolvimento e a validação experimental de uma placa didática de amplificador de áudio voltada ao estudo prático das classes de operação A, AB e B. A proposta busca aproximar os conceitos teóricos da eletrônica analógica da prática de bancada, permitindo observar a influência da polarização do estágio de saída sobre a forma de onda, a distorção de cruzamento, a distorção harmônica total e a eficiência do circuito. O amplificador foi desenvolvido com base em uma topologia clássica de três estágios, composta por par diferencial de entrada, estágio amplificador de tensão e estágio de saída complementar. A placa foi projetada para operar nominalmente em classe AB, possibilitando a operação em classe B por meio de uma chave de comutação e a operação em classe A pelo ajuste da corrente de bias através do multiplicador de VBE . Foram realizadas simulações computacionais, montagem da placa de circuito impresso e ensaios experimentais com carga resistiva. Os resultados obtidos permitiram verificar a ocorrência da distorção de cruzamento na classe B, sua redução na classe AB e o comportamento característico da classe A, além de comparar as classes quanto à distorção harmônica total estimada e à eficiência. Experimentalmente, foram obtidos valores estimados de distorção harmônica total de 0,425 %, 0,535 % e 0,605 % para as classes A, AB e B, respectivamente, enquanto as eficiências correspondentes foram de 32,21 %, 48,96 % e 51,32 %. Dessa forma, a placa desenvolvida atende à proposta didática, constituindo uma ferramenta prática para o ensino de amplificadores de potência em eletrônica analógica. |
| Abstract: | This work presents the development and experimental validation of a didactic audio amplifier board intended for the practical study of Class A, Class AB, and Class B operation. The proposal aims to bridge the gap between theoretical concepts in analog electronics and laboratory practice, allowing the observation of how output stage biasing affects the waveform, crossover distortion, total harmonic distortion, and circuit efficiency. The amplifier was developed based on a classic three-stage topology, composed of an input differential pair, a voltage amplifier stage, and a complementary output stage. The board was designed to operate nominally in Class AB, allowing Class B operation through a switching key and Class A operation by adjusting the bias current through the VBE multiplier. Computational simulations, printed circuit board assembly, and experimental tests with a resistive load were performed. The obtained results made it possible to verify the occurrence of crossover distortion in Class B, its reduction in Class AB, and the characteristic behavior of Class A, as well as to compare the operating classes in terms of estimated total harmonic distortion and efficiency. Experimentally, estimated THD values of 0.425 %, 0.535 %, and 0.605 % were obtained for classes A, AB, and B, respectively, while the corresponding efficiencies were 32.21 %, 48.96 %, and 51.32 %. Therefore, the developed board fulfills its didactic purpose, serving as a practical tool for teaching power amplifiers in analog electronics. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/41307 |
| Aparece nas coleções: | CM - Engenharia Eletrônica |
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