FACULDADE DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E URBANISMO CURSO: Engenharia Elétrica DISCIPLINA: Eletrônica Analógica e Digital I 4a Série de Exercícios Polarização DC – Transistor Bipolar de Junção Exercício 1. Para a configuração com polarização fixa da Figura 4.75, determine: (a) IBq (b) ICq (c) VCEq (d) VC (e) VB Exercício 4.1 (f) VE Figura 4.75 Configuração com polarização para transistor. Exercício 2. Dada as curvas características de transistor da Figura 4.78: (a) Desenhe uma reta de carga sobre as curvas, determinada por E = 21 V e RC = 3 kΩ, para uma configuração com polarização fixa. (b) Escolha um ponto de operação no meio do caminho entre o corte e a saturação. Determine o valor de RB que estabelece o ponto de operação escolhido. (c) Quais são os valores resultantes de ICq e CCEq ?. (d) Qual é o valor de β no ponto de operação ? (e) Qual é o valor de α definido pelo ponto de operação ? (f) Qual é a corrente de saturação ( ICsat ) para o projeto ? (g) Esboce a configuração com polarização fixa resultante. (h) Qual é a potencia dc dissipada pelo dispositivo no ponto de operação ? Exercício 4.5 Figura 4.78 Curvas características do transistor. FEAU - FACULDADE DE ENGENHARIA, ARQUITETURA E URBANISMO Avenida Shishima Hifumi, 2911 - Bairro Urbanova -CEP 12244-000 - São José dos Campos-SP Tel: (12) 3947 1006 Exercício 3. Utilizando as curvas características da Figura 4.78, determine para uma configuração de polarização do emissor com o ponto Q definido em ICq = 4 mA e VCEq = 10 V, o seguinte: (a) RC se VCC = 24 V e RE = 1,2 kΩ. (b) β no ponto de operação. (c) RB. (d) Potência dissipada pelo transistor. Exercício 4.10 (e) Potência dissipada pelo resistor RC. Exercício 4. Dada a informação fornecida na Figura 4.84, determine: (a) IC (b) VE (c) VCC (d) VCE (e) VB (f) R1 Exercício 4.14 Figura 4.84 Configuração com polarização para transistor. Exercício 5. (a) Utilizando as curvas características da Figura 4.78, determine RC e RE para o circuito com divisor de tensão cujo ponto Q é ICq = 5 mA e VCEq = 8 V. Use VCC = 24 V e RC = 3 RE. (b) Ache VE (c) Determine VB. (d) Ache R2 se R1 = 24 kΩ assumindo que β RE > 10 R2 (e) Calcule β no ponto Q (f) Verifique a Equação 4.33, β RE ≥ 10 R2, e observe se a suposição feita na letra (d) está correta. Exercício 4.19 Exercício 6. (a) Determine o valor de IC e VCE para o circuito da Figura 4.88. (b) Faça β igual a 135 ( 50% de aumento ) e calcule os novos níveis de IC e VCE (c) Determine a variação percentual em IC e VCE, utilizando as seguintes equações: % ∆I C = I C (letra b ) − I C ( letra a ) % ∆VCE = I C ( letra a ) x 100% , VCE (letra b ) − VCE (letra a ) VCE (letra a ) x 100% (d) Compare os resultados da letra (c) com os obtidos com as outras configurações, avalie a sensibilidade do circuito com realimentação de coletor à variação em β. Exercício 4.24 4ra. Série EAD I 2 Prof. José Ricardo Abalde Guede Figura 4.88 Configuração com polarização para transistor. Exercício 7. Para o circuito da Figura 4.95, determine: (a) IE (b) VC (c) VCE Exercício 4.31 Figura 4.95 Configuração com polarização para transistor. Exercício 8. Projete o circuito inversor da Figura 4.97 para operar com uma corrente de saturação de 8 mA, utilizando um transistor com um beta igual a 100. Considere o nível de IB igual a 120 % do calor de IBmáx e utilize resistores com valores comerciais. Exercício 4.37 Figura 4.97 Forma de onda da tensão de entrada e configuração da polarização para transistor. Exercício 9. Responda as seguintes questões sobre o circuito da Figura 4.101. (a) O que acontece com a tensão VC se o transistor for substituído por outro que apresenta um β de maior valor ? 4ra. Série EAD I 3 Prof. José Ricardo Abalde Guede (b) O que acontece com a tensão VCE se a perna do resistor ligado ã terra abrir (não está mais conectado à terra) ? (c) O que acontece com a tensão IC se a fonte de tensão reduzir seu valor ? (d) Que tensão VCE surgiria se a junção base-emissor do transistor se comportasse como um circuito-aberto ? (e) Que tensão VCE surgiria se a junção base-emissor do transistor se comportasse como um curto-circuito ? Exercício 4.42 Figura 4.101 Configuração da polarização para transistor. Exercício 10. Determine VC e IB para o circuito da Figura 4.104. Exercício 4.45 Figura 4.104 Configuração da polarização para transistor. Exercício 11. Determine o seguinte para o circuito da Figura 4.75 (Exercício 1): (a) S(ICO) (b) S(VBE) (c) S(β), considerando T1 como a temperatura na qual os valores dos parâmetros são especificados e β(T2) 25% maior do que β(T1). 4ra. Série EAD I 4 Prof. José Ricardo Abalde Guede (d) Determine a variação em IC para uma alteração nas condições de operação, onde há um aumento de ICO de 0,2 µA para 10 µA, uma queda em VBE de 0,7 V para 0,5 V, e uma elevação de 25 % em β. Exercício 4.47 Figura 4.75 Configuração da polarização para transistor. Exercício 12. Para o circuito da Figura 4.91, determine: (a) S(ICO) (b) S(VBE) (c) S(β), considerando T1 como a temperatura na qual os valores dos parâmetros e β(T2) 25% maior do que β(T1). (d) Determine a variação em IC para uma alteração nas condições de operação, onde há um aumento de ICO de 0,2 µA para 10 µA uma queda em VBE de 0,7 V para 0,5 V, e uma elevação de 25 % em β. Exercício 4.50 Figura 4.91 Configuração da polarização para transistor. Exercício 13. Para os Exercícios 11 e 12 (4.47 e 4.50), compare os fatores de estabilidade relativos encontrados. As respostas podem ser obtidas no Apêndice E do livro texto. Pode-se tirar alguma conclusão dos resultados ? Exercício 4.51 • ROBERT L. BOYLESTAD, LOUIS NASHELSKY, Dispositivos Eletrônicos e teoria de circuitos, 8ª. Edição, Pearson - Prentice Hall, São Paulo, 2004. (livro texto) 4ra. Série EAD I 5 Prof. José Ricardo Abalde Guede