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João Pedro da Silva Rodrigues Marcelo Santos Honorato As equações não podem ser imagens A solução esta OK. Exercício 2 Nome: André Luiz Silva Crivellari A solução tem erro ) Ca I Determinando que o transistor esteja no estado ativo, temos que: *Ic Ib VBE = 0,7 V Primeiro, para determinar Ic , é preciso achar o valor de Ie. Usando VBE, temos: * e BE B E BE B V V V V V Ie R Para Vb = 4 V, temos: 4 0,7 2,75 e 1,2 B BEV VIe mA R K ) Ca I Agora, usando a malha de entrada do circuito, temos : 18 ( ) ( ) e( ) 0Rc Ib Ic Rf Ib Vbe R Ie Para Vbe = 0,7 V, Ie = 2,75 mA e pela relação Ib + Ic = Ie, temos : 3 3 3 3 18 ( ) ( ) Re( ) 0 18 ( e )* 18 0,7 (2,2*10 1,2*10 )*2,75*10 330*10 24,091 Rc Ie Rf Ib Vbe Ie Vbe R Rc Ie Ib Rf Ib Ib A ) Ca I Usando a relação Ie = Ib + Ic, temos: 2,75 24,091 2,726 Ie Ib Ic Ic Ie Ib Ic mA A mA ) Eb V Pelo circuito, obtemos: Re* 0 Re* Ve Ie Ve Ie Para Re = 1,2 K e o valor de Ie calculado em a), temos: 1,2 *2,75 3,3Ve K mA V ) Cc V Pela malha de saída do circuito,temos; 18 ( ) 18 2, 2 (2,75 ) 6,05 Vc Rc Ie Vc K mA Vc V 18 ( ) 0 18 ( ) Rc Ic Ib Vc Vc Rc Ib Ic Sendo Ib+Ic=Ie, temos: ) CEd V Pelo circuito, temos que: e* 0 e* Ve R Ie Ve R Ie Com os valores obtidos anteriormente, temos: 1,2 *(2,75 ) 3,3Ve K mA V Assim, com o valor de Ve e Vc, temos que o valor de Vce é: 6,05 3,3 2,75 Vce Vc Ve Vce V ) be I Como já mostrado na letra a), o valor de Ib é: Agora, usando a malha de entrada do circuito, temos : 18 ( ) ( ) e( ) 0Rc Ib Ic Rf Ib Vbe R Ie Para Vbe = 0,7 V, Ie = 2,75 mA e pela relação Ib + Ic = Ie, temos : 3 3 3 3 18 ( ) ( ) Re( ) 0 18 ( e )* 18 0,7 (2,2*10 1,2*10 )*2,75*10 330*10 24,091 Rc Ie Rf Ib Vbe Ie Vbe R Rc Ie Ib Rf Ib Ib A )f Beta é obtido pela divisão de Ic e Ib. 2,726 113,15 0,024091 Ic mA Ib mA Para comprovar que o transistor está em estado ativo e as respostas obtidas sejam corretas, o valor de Vcb deve ser tal que: 0, 4Vcb V Assim, para os valores obtidos de Vc, Ve e Vbe, temos que: 6, 05 0, 7 3, 3 2, 05 0, 4 Vcb Vc Vb Vcb Vc Ve Ve Vb Vcb Vc Vbe VB Vcb Vcb Com Vcb sendo maior que -0,4, o transistor está em modo ativo e os valores calculados valem TBJ - Exercício 3 Nome: Hozianna de Cacia Brandão Ximenes Exercício 3 Para os circuitos da figura, determinar: a) IC b) IB c) VCE Circuito 1 Circuito 1 Circuito Equivalente a) IC Primeiramente levando em conta que o transistor está na região ativa. Observando a figura, a malha coletor-emissor temos o sentido da corrente IC e a polaridade de VCE. O valor da corrente do coletor está relacionada a: �� = � × �� Mas � = 100, então: �� = 100 × �� Para encontrarmos IB, precisamos analisar a malha base-emissor. Pela Lei das Tensões de Kirchhoff no sentido horário da mallha, temos: ��� − �� × �� − ��� = 0 Resolvendo a equação para IB, temos: �� = ������� �� Sabendo que Vcc= 15V, VBE=0,7V e RB= 200KΩ: �� = 15 − 0,7 200� = 0,0715�� Então IC é: �� = 100 × �� = 100 × 0,0715� = 7,15�� b) IB A solução de IB está no item a): �� = 0,0715�� c) VCE Aplicando a Lei das Tensões de Kirchhoff no sentindo horário da malha: ��� + �� × �� − ��� = 0 Resolvendo para VCE, temos: ��� = ��� − �� × �� Temos que Vcc= 15V, RC=1,0K Ω e IC= 7,15mA: ��� = ��� − �� × �� = 15 − 7,15� × 1� = 7,85� Verificando se o transistor está na região ativa, levando em consideração que o emissor está ligado a referência do circuito: �� = ��� = 7,85� �� = ��� = 0,70� Portanto: ��� = �� − �� = 7,85 − 0,7 = 7,15� > −0,4� Confirma-se assim que o transistor está na região ativa. Circuito 2 Circuito 2 Circuito Equivalente a) IC Primeiramente levando em conta que o transistor está na região ativa. Observando a figura, a malha coletor-emissor temos o sentido da corrente IC e a polaridade de VCE. O valor da corrente do coletor está relacionada a: �� = � × �� Mas � = 300, então: �� = 300 × �� Para encontrarmos IB, precisamos analisar a malha base-emissor. Pela Lei das Tensões de Kirchhoff no sentido horário da mallha, temos: ��� − �� × �� − ��� = 0 Resolvendo a equação para IB, temos: �� = ������� �� Sabendo que Vcc= 15V, VBE=0,7V e RB= 200KΩ: �� = 15 − 0,7 200� = 0,0715�� Então IC é: �� = 300 × �� = 300 × 0,0715� = 21,45�� b) IB A solução de IB está no item a): �� = 0,0715�� c) VCE Aplicando a Lei das Tensões de Kirchhoff no sentindo horário da malha: ��� + �� × �� − ��� = 0 Resolvendo para VCE, temos: ��� = ��� − �� × �� Temos que Vcc= 15V, RC=1,0K Ω e IC= 21,45mA: ��� = ��� − �� × �� = 15 − 21,45� × 1� = −6,45� Esse resultado denota que VC= -6,45V. E temos que VBE= 0,7V, ou seja VB=0,7V (pois o emissor está ligado a referência). Portanto: ��� = �� − �� = −6,45 − 0,7 = −7,15� < −0,4� Nesse caso o transistor não está no modo ativo, então supomos que ele está saturado. A configuração para saturação é: VCE = 0,2V e VBE=0,7V OU SEJA AO INVÉS DE VCE=-6,45V, TEMOS QUE VCE=0,2V. Nesse caso precisamos recalcular IC, item a). Recalculando a) IC Aplicando a Lei das Tensões de Kirchhoff no sentindo horário da malha: ��� + �� × �� − ��� = 0 Resolvendo para IC: �� = ��� − ��� �� = 15 − 0,2 1� = 14,8�� Confirmando se o transistor está em saturação (� = 300): �� �� < � 14,8� 0,0715� < 300 206,99 < 300 A partir de desse resultado, confirma-se que o transistor está saturado. Exercício 4 Aluno: Bernardo Cruz Abreu Pereira TEM ERRO Análise de Circuitos com TBJ em CC Determine: ▪ A) Ie ▪ B) Vc ▪ C) Vce ▪ A) Ie ? ▪ Considerando: Vbe = 0.70, Ib = 0. ▪ I = ΔV/R → ( VEE – Vbe ) / Re → ▪ Ie = (8 - 0,70)/(2,20.10³) = 3.18 mA B C E + - Vbe ▪ B) Vc ? ▪ Como Ie = Ib + Ic , Ib = 0 → ▪ Ie = Ic = 3,18mA ▪ Pela 2ª Lei de Kirchhoff: ▪ Vc = Vcc – Re*Ic → ▪ Vc = 10 – 1,8.10³.3,18.10^(-3) → ▪ Vc = 10 – 5,724 = 4,276 V C E B ▪ C) Vce ? ▪ Pela 2ª Lei de Kirchhoff: ▪ Vce = Vcc - Vee – (∑Re)*Ie → ▪ Vce = 10 + 8 – (2,2 + 1,8).10³. 3,18.10^(-3) → ▪ Vce = 18 – 12,72 = 5,28 V C E B Exercício 5 Daniel Ramos Brandao Hannah de Oliveira Favero Exercício Para facilitar o calculo posterior simplificamos o circuito ��� = (��� − ��� ) × �2 �1 + �2 = (18 − 18) × 510 × 103 510 × 103 + 510 × 103 = 0� �� = � 1 510 × 103 + 1 510 × 103 � −1 = 255�Ω Supomos que o transistor esteja no modo ativo: ��� = 0,7� �� = �� + �� �� = ��� �� = (� + 1)�� Aplicando Lei de Kirchhoff na mallha Base- Emissor − ��� + �� × �� + ��� + �� × �� + ��� = 0 �� = − ���− ��� − ��� (� + 1)�� + �� = 0 + 18 − 0,7 (130 + 1)7,5 × 103 + 255 × 103 = 14,0�� �� = ��� = 130 × 14,0 × 10 −6 = 1,82�� �� = (� + 1)�� = (130 + 1) × 14,0 × 10 −6 = 1,83�� Aplicando Lei de Kirchhoff na mallha Coletor- Emissor − ��� + �� × �� + �� = 0 �� = ��� − �� × �� = 18 − 9,1 × 10 3 × 1,82 × 10−3 = 1,44� ��� = �� − ��� − �� = �� − ��� − (�� × �� + ���) = 1,44 − 0,7 − (7,5 × 103 × 1,83 × 10−3 − 18 ) = 5,015� ��� > −0,4�, �������� � ���������� �� �������� �� ���� ����� ��� = �� − �� = 1,44 − (7,5 × 10 3 × 1,83 × 10−3 − 18 ) = 5,715� EXERCÍCIO 6 – BÁSICA I Bruno Aarão Lorena Vieira Exercício 6 Vbe =0,7V β=100 Ic=β* Ib Ie=(β+1)* Ib Exercício 6 Na malha 1: Vcc – 4x103(Ic + I1) –Vceq –IeRe = 0 20 – 4x103(Ic + I1) –Vceq –IeRe = 0 (I) Exercício 6 �1 = �� − �2 3,3� (���) �2 = �2 5� (V) V2= Vbe + IeRe (IV) Substituindo IV em V: �2 = Vbe + IeRe �� (V)Substituindo também IV em III : �1 = �� − Vbe − IeRe 3,3� (��) Vx= 20 – 4.103(Ic+I1) (II) Exercício 6 Como I1=Ib+I2 , substituímos I1 e Vx a partir de VI e II : �1 = �� − Vbe − IeRe 3,3� (��) �� + �2 = 20 – 4.103 (Ic+I1) − Vbe − IeRe 3,3�(���) Vx= 20 – 4.103(Ic+I1) (II) Usando os as condições e equações conhecidas e manipulando VII : 3,3.103�2 + 3,3.103��= 20 – 4.103(101Ib+I2) – Vbe – 101Ib*0,2.103 7,3.103�2 + 427,5.103��= 20 – 0,7 �2 = Vbe + IeRe �� (V) 7,3.103 0,7 + 0,2.103.101�� 5.103 + 427,5.10 3�� = 19,3 Exercício 6 Substituindo I2: 7,3.103�2 + 427,5.103��= 20 – 0,7 1,46 0,7 + 20,2.103�� + 427,5.103�� = 19,3 Utilizando a eq. Obtida no slide anterior: 1,022+ 457.103�� = 19,3 �� = 18,278 457.103 �� = 0,04 �� Exercício 6 De posse de Ib , calcula-se Ic e Ie: �� = 0,04 �� �� = 4 �� �� = 4,04 �� �2 = Vbe + IeRe 5� → �2 = 0,30mA Calcula-se I2 e I1: �1 = �� + �2 → �1 = 0,04�� + 0,3�� �1 = 0,34�� Utilizando a primeira eq obtida, determinados Vceq: 20 – 4x103(Ic + I1) –Vceq –IeRe = 0 → Vceq = 1,828 ����� = 4 �� Vceq = 1,828 � Portanto : Simulação Simulação Exercício 7 Gabriel Flausino Matheus Franco TEM ERRO • Reescrevendo o circuito temos: • Considerando a malha Base-Emissor: • -Vcc + Rc ∙ (IB + IC) + Rf ∙ IB + VBE = 0 • Como IB = IC ÷ 80 e ICEQ = IC = 2,5mA, IB = 0,03125 mA = 31,25 µA • Substituindo os valores encontramos: • 2,53125 ∙ 10-3 ∙ Rc + 31,25 ∙ 10-6 ∙ Rf = 11,3 • Reescrevendo o circuito novamente, temos: • Considerando a malha Coletor-Emissor: • -Vcc + Rc ∙ (IB + IC) + VCE = 0 • Como IB = IC ÷ 80 e ICEQ = IC = 2,5mA, IB = 0,03125 mA = 31,25 µA • Substituindo os valores encontramos: • Rc = 2,37037 ∙ 103 = 2,37 kΩ • Substituindo Rc na equação da malha Base-Emissor: • Rf = 169,6 kΩ • Resistores comerciais: • Rc = 2k2 Ω • Rf = 180 kΩ Conferir o valor calculado para RF Exercício 8 Ana Luiza Côrte Mauro Luiz Pedroni Junior Eletrônica Básica I 2016/2 8) Projete o seguinte circuito de polarização, considerando ICQ = 0,5ICsat, e VCEQ = 0,5VCC. Use VCC = 20V, Icsat = 10mA, β = 120 e RC = 4RE. Redesenhando o circuito Cálculo das correntes • A partir dos dados, tem-se: • ��� = 0,5 �����= 0,5 ∗ 10 ∗ 10 ��= 5 mA • ����= 0,5 ��� = 0,5 ∗ 20 = 10 V • Sabe-se que: • �� = �� + �� e �� = β �� Assim, �� = �� � + �� Logo, �� = �� 1 + � � = �� ��� � = 5,0417 �� Como �� = �� − �� , então, �� = 5,0417 ∗ 10 �� − 5 ∗ 10�� = 41,7 μA DADOS ICQ 0,5ICsat VCEQ 0,5VCC VCC 20V Icsat 10mA β 120 RC 4RE VBE 0,7 V Cálculo das correntes de malha • Para a malha de saída, tem-se: ��� − ���� − ��� − ����= 0 20 − 4���� − 10 − ����= 0 10 − 20 ∗ 10�� ∗ �� −5,0417 ∗ 10 �� ∗ ��= 0 10 = �� 20 ∗ 10 �� + 5,0417 ∗ 10�� �� = �� ��,���� ≅ 400 Ω, logo �� = 4 ∗ 400 = 1600 Ω DADOS ICQ 0,5ICsat VCEQ 0,5VCC VCC 20V Icsat 10mA β 120 RC 4RE VBE 0,7 V Cálculo das correntes de malha • Para a malha de entrada, tem-se: ��� − ���� − ��� − ����= 0 20 − �� ∗ 41,7 ∗ 10 �� − 0,7 − 400 ∗ 5,0417 ∗ 10��= 0 41,7 ∗ 10�� ∗ ��= 17,28332 �� = 17,28332 41,7 ∗ 10�� = 414,468 �Ω • Adotando os valores comerciais, tem-se: �� = 430 �Ω �� = 1,6 �Ω �� = 430 Ω DADOS ICQ 0,5ICsat VCEQ 0,5VCC VCC 20V Icsat 10mA β 120 RC 4RE VBE 0,7 V Exercício 9 Bruno Lima Zattoni e Marcos Corrêa Barcelos Júnior 1º - Redesenhando o circuito Circuito de Polarização por divisor de tensão na Base – para Emissor comum 2º Calculo de Re, Rc e Rb LKT da malha indicada Do enunciado temos: 3 24 8 3 3250 4 10 CC CE E CE CC C C E C C V V V V V I R V R I 3 24 750 8 8 8 8 8 4 10 CC CC CC CC E E E E E C V V V V V R I R I I De forma mais conservadora: 0,1 0,1 110 750 8250 B ER R 3º - Cálculo de VBB, R1 e R2 Então: Da malha em destaque temos: 34 10 8250 0,7 3 4 V 110 C BB B B BE E B BE E I V R I V V R V V 1 24 8250 49500 4 CC B BB V R R V 1 2 1 49500 8250 9900 49500 8250 B B R R R R R Resultados 1 49500 R 2 9900 R 3250 CR 750 ER 1 51 kR 2 10 kR 3,3 kCR 750 ER Valores comerciais: ��� ����� = Exercício 10 Jonas Mendes Fiorini e Iagoh Ribeiro Lima Explicar com maior detalhe os passos da solução e as condições de projeto assumidas Enunciado Dados Resolução Com β = 50: Resolução EXPLICAR PQ É ASSUMIDA ESTA IGUALDADE Onde esta o circuito correspondente a estas eqs. Resolução Resolução Resolução Resolução Onde esta o circuito correspondente a estas eq. Resolução Resolução Resolução Códigos LaTeX $V_{cc} = 20V$ $I_{cq} = 5mA$ $R_c = 1k\Omega$ $50 < \beta < 150$ $i_c = i_e$ $V_{bb} = \frac{R_2*20}{R_2 + R_1}$ $R_{th} = \frac{R_2*R_1}{R_2 + R_1}$ $-V_{bb} + R_{th}*i_\beta + V_{be} + V_e = 0$ $V_{bb} = R_{th} * \frac{I_c}{\beta} + V_{be} + V_e$ $-V_{cc} + R_c*i_{cq} + V_{be} + V_e = 0$ $V_e = \frac{V_{cc}}{10} = \frac{20}{10} = 2V$ $R_e = \frac{V_e}{i_e} = \frac{V_e}{i_{cq}} = \frac{2}{5*10^{-3}} = 400\Omega$ $R_b = R_{th} = 0,1*\beta*R_e = 0,1*50*400 = 2k\Omega$ $V_{bb} = 2*10^3*\frac{5*10^{-3}}{50} + 0,7 + 2 = 2,9V$ $2,9 = \frac{R_2*20}{R_2 + R_1}$ $2000 = \frac{R_2*R_1}{R_2 + R_1}$ $\frac{R_2*R_1}{2,9} = \frac{R_2*R_1}{2000}$ $R_1 = 13793\Omega $2000 = \frac{R_2*R_1}{R_2 = R_1}$ Códigos LaTeX $2000*R_2 + 2000*R_1 = R_2*R_1$ $2000*R_2 + 2000*13793 = R_2*13793$ $R_2 = 2339\Omega$ $R_1 = 13793\Omega$ $R_2 = 2339\Omega$ $R_e = 400\Omega$ $V_{ceq} = 13V$ $V_{bb} = \frac{R_2*20}{R_2 + R_1}$ $R_{th} = \frac{R_2*R_1}{R_2 + R_1}$ $V_{ceq} = V_{cc} - V_c – V_e$ $V_{bb} = R_{th}*\frac{i_c}{\beta} + V_{be} + V_e$ $R_e = 400\Omega$ $R_b = R_{th} = 0,1*\beta*R_e = 0,1*150*400 = 6000\Omega$ $V_{bb} = 6*10^3*\frac{5*10^{-3}}{150} + 0,7 + 2 = 2,9V$ $2,9 = \frac{R_2*20}{R_1 + R_2}$ $6000 = \frac{R_1*R_2}{R_1 + R_2}$ $\frac{R_2*20}{2,9} = \frac{R_1*R_2}{6000}$ $R_1 = 41379\Omega$ $6000*41379 + 6000*R_2 = 41379*R_2$ Códigos LaTeX $R_2 = 7017,5\Omega$ $R_e = 400\Omega$ $R_1 = 41379\Omega$ $R_2 = 7017,5\Omega$ $V_{ceq} = 13V$ $13793\Omega \leqslant R_1 \leqslant 41379\Omega$ $2339\Omega \leqslant R_2 \leqslant 7018\Omega$ $R_e = 400\Omega$ $V_{ceq} = 13V$ EXERCÍCIOS DE TBJ Diego Lanes e Lorenna Novelli Vitória, 24 de outubro de 2016 Exercício 12 Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Para o amplificador da figura, determinar as expressões para: ��, ���, ���� Desconsiderar �� Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Redesenhando o Circuito: Teorema de Thévenin Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Passo 1 (Análise em CC) : Cada capacitor é substituido por um circuito aberto. Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Passo 1 (Análise em CC) : Considerando a malha de entrada (malha Base-Emissor) • Aplicando a Lei de Malhas de Kirchhoff: −��� + ���� + ��� + ���� = 0 • Substituindo �� = � + 1 �� na equação anterior, e solucionando para �� temos: �� = ������� ���(���)�� • Portanto: �� = � + 1 �� = ������� ��/(���)��� �� = β�� = ������� ��/� �(���/�)�� = ������� ��/� ��� Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Passo 1 (Análise em CC) : Considerando a malha de saída (malha Coletor-Emissor) • Aplicando a Lei de Malhas de Kirchhoff : −��� + ���� + ��� + ���� = 0 • Substituindo �� �� na equação anterior, e solucionando para ��� temos: ��� = ��� − ��(�� + ��) Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Passo 1 (Análise em CC) : Resumindo. �� = ��� − ��� �� + (β + 1)�� �� = ��� Circuito de Entrada ��� = ��� − ��(�� + ��) Circuito de Saída Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Passo 2 (Análise em CA) : Calcular os valores dos parâmetros do modelo para pequenos sinais Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Passo 2 (Análise em CA) : Elimine as fontes CC Cada fonte CC de tensão é substituído por um curto-circuito. Cada fonte CC de corrente é substituído por um circuito aberto. Cada capacitor é substituído por um curto-circuito.Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Passo 3 (Análise em CA) : Substituindo o TBJ por um Modelo de pequenos sinais, usando o modelo T, já que �� ∣∣ �� do emissor, aparecerá em série com a resistência de emissor �� do modelo T. Temos: ��= �� ∣∣ �� Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Aplicando a regra da resistência refletida. • Podemos observar que: ��� = �� �� [1] �� = (�� ∣∣ ��) �� • Aplicando a Lei das correntes de Kirchhoff no nó A: �� = �� + ∝ �� = �� + β�� = (β + 1)�� [2] • Substituindo [2] em [1], obtemos: ��� = (β + 1)���� �� = (β + 1)(�� ∣∣ ��)�� A multiplicação pelo fator (β + 1) é conhecida como a regra da resistência refletida. Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Resistência de entrada (���): ��� = �� �� = ��∣∣(���)(���(��∣∣��)) �� �� ��� = ��∣∣(β + 1)(�� + (�� ∣∣ ��)) Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Ganho de tensão (��): ��= �� �� • Divisor de tensão entre as resistências (β + 1)�� e (β + 1)�� ∣∣ ��: �� =( (���)��∣∣�� (���)���(���)(��∣∣��) ) �� �� = ��∣∣�� ���(��∣∣��) Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Resistência de saída (����): ���� = �� �� � ���� = 0 Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 12 Resistência de saída (����): ���� = �� �� � ���� = 0 = ((β + 1)(��∣∣ ��)) ∣∣ ((β + 1)�� + ���� ∣∣ ��) ���� = (��∣∣ ��) ∣∣ (�� + ���� ∣∣�� ��� ) EXERCÍCIO 13 Bianca Gonçalves e Sara Sampaio 2 Enunciado do Exercício 13 Para o amplificador da Figura, determinar as expressões para: Av , Rin e Rout a) Considerando CE b) Desconsiderando CE. Desconsiderar ro 3 Solução - Item (a) Análise em CA: Elimine as fontes CC substituindo: Cada fonte CC de tensão por um curto-circuito. Cada capacitor por um curto-circuito. 4 Solução - Item (a) Análise em CA: Redesenhando o circuito. 5 Solução - Item (a) Substituindo o TBJ por um Modelo de Pequenos Sinais: Como não há mais um resistor no emissor, o modelo mais conveniente é o �-híbrido, para o qual Rb aparecerá em paralelo com ��. 6 Solução - Item (a) Cálculo da Resistência de Entrada Rin: ��� = �� �� = ����||��)�� �� = ���||�� Cálculo do Ganho de Tensão Av: �� = �� �� = �� �� �� = (��||���||��)(−����) = −(��||���||��)����Mas: Portanto: �� = �� �� = −(��||���||��)���� �� = −(��||���||��)�� 7 Solução - Item (a) Cálculo da Resistência de Saída Rout: ���� = �� �� = �� ���� + ��/(��||���) �� = 0Mas: Portanto: ���� = �� �� = �� ������/(��||���) = �� ��/(��||���) =(��||���) 8 Solução - Item (b) Análise em CA: Elimine as fontes CC substituindo: Cada fonte CC de tensão por um curto-circuito. Cada capacitor por um curto-circuito. 9 Solução - Item (b) Análise em CA: Redesenhando o circuito. 10 Solução - Item (b) Substituindo o TBJ por um Modelo de Pequenos Sinais: O modelo mais conveniente é o modelo T, já que a resistência RE do emissor aparecerá em série com a resistência de emissor re do modelo T: Separar a fonte controlada de corrente em 2 fontes e usar a regra da resistência refletida! 11 Solução - Item (b) Cálculo da Resistência de Entrada Rin: ��� = �� �� = ����|| � + 1)(�� + �� )�� �� = ���|| � + 1)(�� + �� Cálculo do Ganho de Tensão Av: �� = �� �� = �� � + 1)(�� + �� �� = 1 � + 1)(�� + �� �� �� �� = (��||���||��)(−��) = (��||���||��)(−���) = −�(��||���||��)��Mas: Portanto: �� = 1 � + 1)(�� + �� −�(��||���||��)�� �� = −� ��||���||�� �� + �� 12 Solução - Item (b) Cálculo da Resistência de Saída Rout: ���� = �� �� = �� ��� + ��/(��||���) �� = 0Mas: Portanto: ���� = �� �� = �� �����/(��||���) = �� ��/(��||���) = (��||���) EXERCÍCIO 14 LUCAS MALACARNE ASTORE SOFÍA POLA SIMONETTI Exercício 14 Resolução (A) Vamos determinar as correntes CC de base, emissor e coletor. Para isso substituímos os capacitores por um circuito aberto e separamos o circuito em entrada e saída. Resolução (A) Na malha de entrada: 5 3 12 0,7 5,14*10 220*10 CC B B BE CC BE B B B V R I V V V I R I A 5 360*5,14*10 3,08*10 C B C I I I A 5 3 ( 1) 61*5,14*10 3,13*10 E B E I I I A Resolução (B) Vamos calcular os parâmetros �� e �π do modelo π-hibrido de pequenos sinais. / 1 e m m r g g be b v i r c m be b ei g v i i be e e v i r 60 487 0,1232 m r g r 3 3 3,08*10 0,1232 / 25*10 C m T m I g V g A V Resolução (B) Com os parâmetros calculados podemos montar o circuito equivalente de pequenos sinais do amplificador. 487 40K 0,1232 /mg A V Resolução (C) Como não há um resistor no emissor, podemos separar o circuito em dois para melhor visualização. Resolução (C) Agora podemos calcular ��� e ���� || 220 *487 485,92 220487 in b in R R r K R || 2200*40000 2085,3 42200 out C o out R R r R Resolução (C) Vamos calcular �� || || * || || * || || 1725,5*0,1232 215,6 o o v i o C o L m C o L m v C o L m v v v A v v v R r R g v R r R g v A R r R g v A EXERCICIO 16 Aluno: Bryan Maciel Jhully Anne ANALISE EM CC IC, IB E IE Com a analise do circuito acima encontramos Ib. C B E C B I =βI I =I +I B C E I =0,02mA I =4mA I =4,02mA ANALISE EM CA Curto-circuita a fonte cc Curto-circuita os capacitores Simplificamos o circuito CALCULANDO OS PARÂMETROS C m T e m A o C I g = V β β + 1 r = g V r = I A m o e T V =100 g =0,16 r =25k r =6,22Ω V =25mA SUBSTITUIÇÃO PELO MODELO T Fazendo a substituição pelo modelo T Usando a regra da resistência refletida ENCONTRANDO RIN i In i B e o L In V R = I =R ||(β+1)(r +r ||R ) R =1.21k ENCONTRANDO AV Usando um divisor de tensão para encontrar Vo o V i o L E i o e o L E V V A = V (β+1)(r ||R ||R )×V V = (β+1)(r +r ||R ||R ) A =0.99 ENCONTRANDO R DE SAIDA x out x out o L E e sig B out V R = I R =[(β+1)(r ||R ||R )]||[r +(R ||R )] R =100.2Ω Exercício 17 JUNIA GABRIELA LUBE PIMENTEL MURILO LEONARDELLI DALTIO Exercício 17 Passo 1: Análise em CC Capacitores em aberto Passo 1: Análise em CC Fazendo o equivalente de Thévenin ��ℎ = �� ����� ∗ ��� = 5� ��ℎ = 3�33Ω Passo 1: Análise em CC Por fim, temos o seguinte circuito equivalente: ��ℎ = �� ����� ∗ ��� = 5� ��ℎ = 3�33Ω Passo 1: Análise em CC Aplicando LKT na malha 1, temos: −��ℎ + ��ℎ. �� + ��� + ��. �� = 0 �� = ��� � ��� ���� ��� ∗�� = 41,21�� �� = � + 1 . �� = 4,16�� �� = �. �� = 4,12�� �� Passo 1: Análise em CC Por fim, aplicando LKT na malha 2, temos: ��. �� − ��� + ��. �� + ��� = 0 ��� = ��� − ��. �� − ��. �� ��� = 10,84 � �� �� Vcc �� + Vce - Passo 2: Análise em CA Capacitores e fonte CC substituídos por um curto. Passo 2: Análise em CA Por fim, temos o seguinte circuito: Passo 2: Análise em CA Cálculo dos parâmetros do modelo π-híbrido: �� = �� �� = 4,12 × 10�� 25 × 10�� = 0,1648 �/� �� = � �� = 100 0,1648 = 606,8 Ω Passo 3 e 4: Análise em CA Circuito equivalente de pequenos sinais - � − ℎ������ + �� - ���||�� Passo 5: Determinando grandezas ��� = �� �� = (���| �� .�� �� = ���×�� ������ ��� = ����×���,� ��������,� ��� = 512,3 Ω A resistência de saída será apenas ��, pois ao fazer ���� = 0 � → �� = 0 �, e portanto: ���� = �� = 1 �Ω Passo 5: Determinando grandezas Ganho de tensão ���: ��� = �� �� = − �� × �� ��� = −0,1648 × 1000 ��� = −164,8 �/� Passo 5: Determinando grandezas Ganho de tensão ���: Ganho de tensão ��: �� = �� �� = − ��. ��� × ��||�� �� �� = �� �� = − �� × 1�||1� → �� = −82,4 �/� ��� = �� ��� = �� �� = − �� × �� ��� = −0,1648 × 1000 ��� = −164,8 �/� Passo 5: Determinando grandezas Ganho de corrente ��:�� = �� �� ; �� = �� ���||�� e �� = �� �� Mas, �� = ���||�� ���||������� × ���� ; v� = − ��. ��� × ��||�� Portanto: �� = − ��. ��� × ��||�� �� �� ���||�� = − �� × ��||�� �� 1 ���||�� = −82,4 1� 1 512,3 → �� = −42,21 �/� EXERCICIO 18 Gustavo Merizio e Rolan Correia A) DETERMINE AS CORRENTES E TENSOES CC: I C , I B , I E E V C E • Para análise cc, os capacitores se comportam como circuitos abertos, tem-se entao: CALCULO DO EQUIVALENTE DE THEVENIN • O Eq. De Thévenin do circuito de entrada: ��� = �� ∗ �� �� + �� = 10 ∗ 5 10 + 5 = 3,33�� 2 1 2 5 *15 5 10 5 th BB CC R V V V V R R • O circuito se resume a: No modo ativo: 0,7BEV V c BI I ( 1)E BI I Aplicando Lei de Kirchoff no circuito de entrada: ( 1) 0BB B B BE B EV I R V I R 0BB B B BE E EV I R V I R ( 1)B B B BB BEI R I V V 10 0.7 ( 1) 3.33 (100 1)1 BB BE B B B V V I R I �� = 0.041 �� �� = 100 ∗ �� = 4.1 �� �� = 101 ∗ �� = 4.16 �� Aplicando Lei de Kirchoff no circuito de saída: −��� + ���� + ��� + ���� = 0 ��� = 15 − 4.1 − 4.16 = 6.74 � Portanto, o transistor está em modo ativo. B) CALCULE E DO MODELO Π-HIBRIDO E DESENHE O CIRCUITO EQUIVALENTE PARA O MODELO DE PEQUENOS SINAIS No modelo π-híbrido, substitui-se o circuito do BJT por: Em pequenos sinais, curtocircuitam-se os capacitores e as fontes continuas: • O circuito equivalente: �� = �� �� = 4.1 �� 25 �� = 0.164[S] �� = � �� = 100 0.164 = 609.75 � C) DETERMINE ��� = �� ∥ �� ∥ �� = ������ ���� + ���� + ���� ��� = 0.51 �� ���� = �� = 1 �� Para o cálculo de Avo, retira-se a carga: �� = ��� ��� + ���� ���� �� = 0.504���� Para o cálculo de Av, coloca-se a carga: �� = −���� ∗ (�� ∥ ��) �� = −0.164 ∗ 1 ∗ 2 1 + 2 ∗ 10��� �� = −109�� �� = �� �� = −109�� �� �� = −109 � � �� = −���� ∗ (��) �� = −164�� ��� = �� �� = −164�� �� ��� = −164 � � • O ganho de corrente Ai �� = �� �� = �� �� �� ��� = �� �� ∗ ��� �� = �� ��� �� �� = −109 ∗ 0.51 2 �� = −27.8 � � Exercícios de TBJ Exercício 19 Bárbara Subtil Lima Gustavo Glasgio Bravin Andrade Lista de Exercícios Para o circuito da figura a) Determine as correntes e as tensões CC: Ic, Ib, Ie e Vce b) Calcule os parâmetros �� e �� do modelo π-híbrido e desenhe o circuito equivalente de pequenos sinais do amplificador. c) Analise o circuito resultante do passo (b) é determine: Rin e Rout Avo, Av, Ai . Exercício 19 2 1,0 PT Lista de Exercícios Redesenhando o circuito: 3 Teorema de Thévenin �� = ��||�� = 3,33�Ω ��� = �� �� + �� ��� = 5V Solução: Lista de Exercícios Passo 1 (Análise em CC): Determinar o ponto Q do BJT Cada capacitor é substituído por um circuito aberto 4 Solução: Lista de Exercícios 5 Circuito de entrada Cálculo de Ic �� = ��� �� = 4,1227�� 5 − ��. 3,33� − 0,7 − Ie 100 + 900 = 0 �� = 5 − 0,7 3,33� + 101(1000) �� = 41,227�� �� = � + 1 �� �� = ��� Circuito de saída �� 1000 + Vce + RcIc − Vcc = 0 ��� = ��� − ���� − ��. 1000 ��� = 15 − 2��� ��� = 6,7546 3,3KΩ Passo 1 (Análise em CC): Determinar o ponto Q do BJT Solução: Lista de Exercícios Passo 2 (Análise em CA): Calcule os valores dos parâmetros do modelo para pequenos sinais. Solução: 6 �� = � �� �� = 100 0,16492 �� = 606,354Ω �� = �� �� = 4,123. 10�� 25. 10�� �� = 0,16492 �/� �� = � �� = �/(� + 1) �� = 100/101 0,16492 = 6,0035Ω Lista de Exercícios Passo 2 (Análise em CA): Cada fonte de tensão CC é substituída por um curto Cada fonte de corrente CC é substituída por um circuito aberto Cada capacitor é substituído por um curto-circuito Solução: 7 Lista de Exercícios Passo 2 (Análise em CA): Cada fonte de tensão CC é substituída por um curto Cada fonte de corrente CC é substituída por um circuito aberto Cada capacitor é substituído por um curto-circuito Solução: 8 Lista de Exercícios Passo 3 e 4: Substituir o BJT por um de seus modelos equivalentes Solução: 9 Lista de Exercícios Usando o teorema dual de Miller: Solução: 10 �1 = �� �� �2 = ���� � = �� �� = ������ �� = ���� � = �� β �� = β � = 100 Lista de Exercícios Usando o teorema dual de Miller: Solução: 11 ��1 = 1 + � . 100 = 10,1�Ω ��2 = 1 + � � . 100 = 101Ω Fazendo um divisor de tensão: �� = �� ��1 + �� �� Substituindo na equação da fonte de corrente: ��� = �� �� ��1 + �� ���� = ����� Agora é possível fazer a simplificação do circuito: Dos terminais RL é observado apenas o efeito da fonte de corrente, não a queda de tensão que gera RE2, portanto RE2 para análise pode ser retirado do circuito Lista de Exercícios Solução: 12 ��||(��1 + ��) Lista de Exercícios A partir do circuito formado determinamos Av e Avo, Ai, Rin e Rout Calculando Rin Solução: 13 ��||(��1 + ��) ��� = �� �� ��� = (��|| ��1 + �� )�� �� ��� = 2,541 kΩ �� = 3,3�Ω ��1 = 10,1�Ω �� = 606,354Ω ��� = ��||(��1 + ��) ��� = 3,3�||(10,1� + 606,354) Calculando a resistência de saída Rout: ���� = �� �� |������ = 1K. �� �� = 1kΩ Lista de Exercícios Solução: 14 ��� Lista de Exercícios Calculo de Av: Solução: 15 �� = 1 �� −�� �� ��1 + �� ��. �� � �� = −�� �� ��1 + �� �� � �� = −0,16492 606,354 606,3545 + 10,1. 10� . 666,67 �� = −6,227. � � ��� ��′ = 1�||2� = 666,67Ω ��1 = 10,1�Ω �� = 606,354Ω �� = 0,16492 � � �� = �� �� �� = �� � . �� = −���. �� �� � = −�� �� ������ ��. ��′ Agora basta substituir na equação de Av Lista de Exercícios Cálculo de Avo: Solução: 16 ��� = 1 �� −�� �� ��1 + �� ���� = −�� �� ��1 + �� �� ��� = −0,16492 606,354 606,3545 + 10,1. 10� 1� ��� = −9,34. V V ��� �� = 1�Ω ��1 = 10,1�Ω �� = 606,354Ω �� = 0,16492 � � ��� = �� �� |���� �� = ��. � � = −���. �� �� = −�� �� ��1 + �� ���� Lista de Exercícios Cálculo de Ai: Solução: 17 �� = −�� �. �� �� �� + �� ��� �� = −�� �� ��1 + �� �� . ��� �� + �� �� = −7,91. � � ��� ��� = 2,541 kΩ �� = 1�Ω ��1 = 10,1�Ω �� = 606,354Ω �� = 0,16492 � � �� = �� �� �� = −�� �. �� �� �� + �� �� = �� ��� Lista de Exercícios Simulação: 18 Lista de Exercícios Simulação: 19 �� ��ó���� = −6,227. � � �� �������� = −6,120. � � Exercício 20 EDUARDA COSTA COPPO SOLUÇÃO INCOMPLETA Enunciado Para o circuito da figura, a) Determine as correntes e as tensões CC: IC, IB, IE e VCE. b) Calcule os parâmetros gm e rp do modelo π-híbrido de pequenos sinais e desenhe o circuito equivalente de pequenos sinais do amplificador. c) Analise o circuito resultante do passo (b) é determine: Rin, Rout e Av. Resolução – Redesenhando o circuito 18�� 22�� 1�� 9� ��� = 9� ��� = 9� Resolução 18�� 22�� 1�� �� = ��||�� = 9,9�� ��� = ( �� �� + �� )��� = 0,55� Por Thevenin: 9,9�� 0,55� ��� = 10���� = 10� ��� = 10� 1�� EC1 Slide 4 EC1 Eduarda Coppo; 23/10/2016 Resolução – Análise em CC 9,9�� 0,55� 1�� 9� �� = ��� − ��� �� + (� + 1)�� = 0,55 − 0,7 9,9� + 200 × 1� = −71,5uA ��� = ��� − ���� = 9 − � × �� × 1� = 9,143� Resolução – Análise em CA �� = �� �� = −1,43� 26� = −55� � �⁄ �� = � �� = 200 −55� = −3,6�� Calculando �� e ��: Resolução – Análise em CA 9� 9,9�� 0,55� 1�� 1�� �� = 9,9�� �� Exercício 21 Alunos: Arthur Depollo Ferreira Lucas Castro de Rezende Professor: Dr. Jorge L. Aching Samatelo Enunciado Resolução a) Análise CC: Primeiramente, abre-se as fontes CA e todos os capacitores se tornam circuitos abertos no regime permanente. Resolução Em seguida, é separado o circuito entre entrada e saída. Após isso, é feito o equivalente de Thèvenin na entrada: Resolução Para encontrar ���, abrimos a parte de interessedo circuito, e calculamos por divisão de tensão: ��� = �� �� + �� × ��� = 20 × 56� 220� + 56� = 4,06 � Para encontrar ���,curto-circuitamos a fonte e fazemos o paralelo entre �� e ��: ��� = ���� �� + �� = 56� × 220� 220� + 56� = 44,64 �Ω ��� + - Resolução Por fim, sabendo-se que ��� = 0,7� e �� = (� +1)�� são feitos os cálculos para encontrar as incógnitas ��, ��, �� e ���. Por tensões de nó na malha 1: −��� + ����� + ��� + ���� = 0 −4,06 + 44,64� × �� + 0,7 + 2,2� × 181�� = 0 �� = 7,58�� �� = � + 1 �� = 181 × 7,58�� = 1,38 �A �� = ��� = 180 × 7,58�� = 1,37 �� Resolução Na malha 2: −��� + ���� + ��� + ���� = 0 −20 + 6,8� × 1,38�� + ��� + 2,2� × 1,38�� = 0 ��� = 20 − 12,352 ��� = 7,65 � Resolução b) Para calcular os valores de �� e ��, adota-se �� = 25 �� e utiliza-se as fórmulas: �� = �� �� = 1,37 �� 25 �� = 0,0548 � �� = � �� = 180 0,0548 = 3284,64 = 3,28 kΩ Resolução Como no regime senoidal os capacitores são tratados como curto-circuito, segue modelo �-híbrido: �� = ��� �� + + - - ����� Resolução c) Tem-se então que ��� é o paralelo de ��� e ��: ��� = ���||�� = ��� × �� ��� + �� = 44,64� × 3,28� 44,64� + 3,28� = 3,06 �Ω Para encontrar ����, é aberto a fonte dependente �����, e calculado o paralelo de �� e ��. ���� = ��||�� = �� × �� �� + �� = 50� × 6,8� 50� + 6,8� = 5,99 �Ω Resolução Para encontrar ���, é necessário encontrar �� em função de �� (�� = ���) e em seguida substituir em ��� = �� �� : �� = ��(−��)(��||��) ��� = �� �� = −���� × (��||��) �� = −0,0548 × 5,99� ��� = −328 � � Yan Kirk Franthesco Ventura Bernardino Marcela Freitas Vieira Exercício 22 Exercício 22 Para o circuito da figura, a) Determine as correntes CC de base, emissor e coletor. b) Calcule os parâmetros gm e rπ do modelo π-híbrido de pequenos sinais e desenhe o circuito equivalente de pequenos sinais do amplificador. c) Analise o circuito resultante do passo (b) e determine: Rin e Rout Caracterização de amplificadores TBJ Exercício 22 a) Determine as correntes CC de base, emissor e coletor. Análise CC 1º Passo: Simplificar o circuito Exercício 22 a) Determine as correntes CC de base, emissor e coletor. Análise CC 1º Passo: Simplificar o circuito Exercício 22 a) Determine as correntes CC de base, emissor e coletor. Análise CC 2º Passo: Calcular a corrente de base R 0 ( 1) R ( 1) 0 R ( 1) 20 0,7 390 1,2(140 1) 34,513 CC b b BE e e e b CC b b BE e b CC BE b b e b b V R I V I I I V R I V I V V I R I I A 34,513bI A Exercício 22 a) Determine as correntes CC de base, emissor e coletor. Análise CC 3º Passo: Calcular a corrente de coletor e emissor 34,513bI A 140*34,513 4,832 c b c c mA II I I 4,832 c mAI 4,832 0,034513 4,867 e c b e e mA I I I I I 4,867 e mAI Exercício 22 b) Calcule os parâmetros gm e rπ do modelo π- híbrido de pequenos sinais e desenhe o circuito equivalente de pequenos sinais do amplificador. Análise CA 4º Passo: Circuito equivalente de pequenos sinais Exercício 22 b) Calcule os parâmetros gm e rπ do modelo π- híbrido de pequenos sinais e desenhe o circuito equivalente de pequenos sinais do amplificador. Análise CA 5º Passo: Calcular gm e rπ 3 4,832 25 10 193, 28 c m t m m I V mA V g g g 140 193,28 0,724338 724,338 m r g r r k 4,832 c mAI Exercício 22 c) Analise o circuito resultante do passo (b) e determine: Rin e Rout. A equação de Rin foi deduzida aplicando LKT no circuito de entrada. Análise CA 6º Passo: Calcular Rin Rin ( 1 ) | | ( ) 1 0 , 7 2 4 3 3 8 0 , 0 0 5 1 4 5 , 1 4 ( 1 ) 1 4 1 R c r oR r RR i n b e eR R c e r o r r k e Considerando o efeito de ro Equação disponível na página 233 do livro Dispositivos Eletrônicos (Boylestad) Relação disponível no livro Dispositivos Eletrônicos (Boylestad) Exercício 22 c) Analise o circuito resultante do passo (b) e determine: Rin e Rout A equação de Rin foi deduzida aplicando LKT no circuito de entrada. Análise CA 6º Passo: Calcular Rin Rin 2 , 2 141 100390 || 1 4 0 0 , 0 05 14 1, 2 (2 , 2 1, 2 )1 100 11 5, 8 47 R in kR in Considerando o efeito de ro Exercício 22 c) Analise o circuito resultante do passo (b) e determine: Rin e Rout Comparação de resultados Análise CA 6º Passo: Calcular Rin Rin | | ( 1 ) R | | ( ) | | 3 9 0 | | 1 4 0 1 , 2 1 1 7 , 4 1 9 b e e b e e b e R rR i n R r RR i n R RR i n R i n kR i n Desprezando o efeito de ro (β+1) é aproximadamente β, porque β >> 1: 115,847kΩ vs. re é um número muito pequeno se comparado a Re, então é possível desprezá-lo: Para mostrar que o efeito de ro é desprezível, analisamos o circuito com a versão simplificada da fórmula apresentada anteriormente. Exercício 22 c) Analise o circuito resultante do passo (b) e determine: Rin e Rout Análise CA 7º Passo: Calcular Rout Rout ( ) || 1 1 140(100 0,00514) 2, 2 ||100 1 140 0,00514 1 1, 2 2,199 o e out c o e e out out r r R R r r R R R k Considerando o efeito de ro Equação disponível na página 233 do livro Dispositivos Eletrônicos (Boylestad) Exercício 22 c) Analise o circuito resultante do passo (b) e determine: Rin e Rout Análise CA 7º Passo: Calcular Rout Rout 2,2 out c out R R R k Desprezando o efeito de ro 2,199kΩvs. Simulação Anexo 2º Passo \[\begin{array}{l} - {V_{CC}} + {R_b}{I_b} + {V_{BE}} + {{\mathop{\rm R}\nolimits} _e}{I_e} = 0\\ {I_e} = (\beta + 1){I_b}\\ - {V_{CC}} + {R_b}{I_b} + {V_{BE}} + {{\mathop{\rm R}\nolimits} _e}(\beta + 1){I_b} = 0\\ {I_b} = \frac{{{V_{CC}} - {V_{BE}}}}{{{R_b} + {{\mathop{\rm R}\nolimits} _e}(\beta + 1)}}\\ {I_b} = \frac{{20 - 0,7}}{{390 + 1,2(140 + 1)}}\\ {I_b} = 34,513\mu A \end{array}\] 3º Passo: \[\begin{array}{l} \mathop I\nolimits_c = \mathop {\beta I}\nolimits_b \\ \mathop I\nolimits_c = 140*34,513\\ \mathop I\nolimits_c = 4,832mA \end{array}\] \[\begin{array}{l} \mathop I\nolimits_e = \mathop I\nolimits_c + \mathop I\nolimits_b \\ \mathop I\nolimits_e = 4,832 + 0,034513\\ \mathop I\nolimits_e = 4,867mA \end{array}\] 5º Passo \[\begin{array}{l} \mathop g\nolimits_m = \frac{{{I_c}}}{{{V_t}}}\\ \mathop g\nolimits_m = \frac{{4,832}}{{25 \times {{10}^{ - 3}}}}\\ \mathop g\nolimits_m = 193,28{\raise0.7ex\hbox{${mA}$} \!\mathord{\left/ {\vphantom {{mA} V}}\right.\kern-\nulldelimiterspace} \!\lower0.7ex\hbox{$V$}} \end{array}\] \[\begin{array}{l} {r_\pi } = \frac{\beta }{{{g_m}}}\\ {r_\pi } = \frac{{140}}{{193,28}}\\ {r_\pi } = 0,724338k\Omega = 724,338\Omega \end{array}\] 6º Passo \[\begin{array}{l} \mathop R\nolimits_{in} = {R_b}||\left( {\beta {r_e} + \left[ {\frac{{(\beta + 1) + {\raise0.7ex\hbox{${{R_c}}$} \!\mathord{\left/ {\vphantom {{{R_c}} {{r_o}}}}\right.\kern-\nulldelimiterspace} \!\lower0.7ex\hbox{${{r_o}}$}}}}{{1 + {\raise0.7ex\hbox{${({R_c} + {R_e})}$} \!\mathord{\left/ {\vphantom {{({R_c} + {R_e})} {{r_o}}}}\right.\kern- \nulldelimiterspace} \!\lower0.7ex\hbox{${{r_o}}$}}}}} \right]{R_e}} \right)\\ {r_e} = \frac{{{r_\pi }}}{{(\beta + 1)}} = \frac{{0,724338}}{{141}} = 0,00514k\Omega = 5,14\Omega \end{array}\] Anexo 6º Passo (cont.) \[\begin{array}{l} \mathop R\nolimits_{in} = 390||\left( {140 \times 0,00514 + \left[ {\frac{{141 + \frac{{2,2}}{{100}}}}{{1 + {\raise0.7ex\hbox{${(2,2 + 1,2)}$} \!\mathord{\left/ {\vphantom {{(2,2 + 1,2)} {100}}}\right.\kern-\nulldelimiterspace} \!\lower0.7ex\hbox{${100}$}}}}} \right]1,2} \right)\\ \mathop R\nolimits_{in} = 115,847k\Omega \end{array}\] \[\begin{array}{l}\mathop {\mathop R\nolimits_{in} = {R_b}||\beta {r_e} + (\beta + 1){{\mathop{\rm R}\nolimits} _e}}\nolimits_{} \\ \mathop R\nolimits_{in} = {R_b}||\beta ({r_e} + {R_e})\\ \mathop R\nolimits_{in} = {R_b}||\beta {R_e}\\ \mathop R\nolimits_{in} = 390||140 \times 1,2\\ \mathop R\nolimits_{in} = 117,419k\Omega \end{array}\] 7º Passo \[\begin{array}{l} {R_{out}} = {R_c}||{r_o}\left[ {1 + \frac{{\beta ({r_o} + {r_e})}}{{1 + \frac{{\beta {r_e}}}{{{R_e}}}}}} \right]\\ {R_{out}} = 2,2||100\left[ {1 + \frac{{140(100 + 0,00514)}}{{1 + \frac{{140 \times 0,00514}}{{1,2}}}}} \right]\\ {R_{out}} = 2,199k\Omega \end{array}\] \[\begin{array}{l} _{out} = {R_c}\\ {R_{out}} = 2,2k\Omega \end{array}\] Exercício 25 Carlos Henrique Maulaz de Freitas Matheus Beloti Mariani Enunciado Para o circuito da figura: • a) Determine as correntes CC de base, emissor e coletor • b) Calcule os parâmetros ��e �π do modelo π-híbrido e desenhe o circuito equivalente de pequenos sinais do amplificador. • c) Analise o circuito resultante do passo (b) e determine: ��� , ���� e �� Primeiramente iremos reescrever o circuito de modo que facilite a visualização: A seguir, iremos simplificar parte do circuito por meio do teorema de Thévenin: ��� = ��∗�� ����� = ���∗��� ������� = 54,54�Ω -15 + 120*I + 100*I - 15 = 0 I = �� ��� = 0,136mA ���=100*I - 15 ���= - 1,37V Simplificado irá ficar da seguinte forma: A) Passo 1, Análise em CC: Cada capacitor será substituído por um circuito aberto. A) Desta forma iremos determinar as correntes da base, coletor e emissor. −��� + (���∗ ��) + ��� + (��∗ ��) − ��� = 0 1,37 + (54,54 * ��) + 0,65 + (5,6 * ��) - 15 = 0 �� = 0,215�� �� = ß* �� �� = 99 ∗ 0,215 = 21,285�� �� = �� + �� �� = 21,285 + 0,215 = 21,5�� Pela lei das malhas de Kirchhoof temos que: B) Calculo do ��, �π e do �� �� = �� �� = 21,285 25 = 0,8186 = 818,6 ��/� �π= ß �� = �� ���,� = 0,1174�Ω = 120,9 Ω � = 99 99 + 1 = 0,99 ⇒ �� = 0,99 0,8186 = 1,209 Ω B) Passo 2, Análise em CA As fontes de tensão de CC serão colocadas em curto, assim como os capacitores. Dado o circuito da análise em CA iremos identificar qual será o melhor modelo para transformar o circuito Configuração base comum Modelo T Usaremos o Modelo T: Temos que : RE = 5,6K Ω RL = 20KΩ RC = 4,3KΩ Rsig = 100Ω re = 120,9Ω Ic = 21,285mA Ie = 21,5mA ��� = �� �� = ���||��) ⋅ �� �� = ��||�� ��� = 5600||120,9 ≃ 118,3� Para Rout: As grandezas observadas a partir da saída ���� = 4,3�� Para o Ganho de tensão (Av): As grandezas observadas a partir da saída Temos que : RL = 20KΩ RC = 4,3KΩ �� = 120,9 � = 0,99 �� = �� �� = ���||��) ⋅ −��� �� ⋅ −�� = (��||��) ⋅ � �� �� = 28,98 � � respeitando a polaridade das tensões e o sentido da corrente para cada caso Exercício 28 NOMES: BRENO DINIZ CORREA LIMA GLAUCIANE SOUZA DA SILVA Questão 28: Para o circuito da figura, a) Determine as correntes CC da base, emissor e coletor. b) Calcule os parâmetros �� e �� do modelo � − híbrido e desenhe o circuito equivalente de pequenos sinais do amplificador. c) Analise o circuito resultante do passo (b) e determine: ���, ����, ��, ��� = �� �⁄ ,��� ��. a) Pelo Teorema de Thevenin: �� = �� /⁄ ��= ��×��×�� � ������)×��� = 9�� ��� = �� ���� � × ��� = 1,98� Com os valores encontrados, temos seguinte circuito equivalente: 1,98V Análise em CC: - Cada capacitor é substituído por um circuito aberto. Sendo assim, tem-se: 1,98V Analisando o circuito anterior: �� = �,����,� ���(���)(������� ) = �,�� �×�� �����×�� � = 4,92�� �� = � × �� = 1,23�� �� ≅ �� b) �� = �� �� = �,��×���� ��×�� �� = 49,2 × 10�� � �⁄ �� = � �� = ��� ��,�×���� = 5081,30� �� = ��� �� = ��� ��,�×���� = 5,10 × 10� Analise em CA: - Cada fonte CC de tensão é substituída por um curto-circuito. - Cada fonte CC de corrente é substituída por circuito aberto. - Cada capacitor é substituído por um curto-circuito. Substituindo o BJT pelo modelo T: Determinando as grandezas de interesse: Ganho de tensão Av: �� = �� �� = −� × ( �� /⁄ �� ������ � Resistência de entrada ���: ��� = �� �� = �� /⁄ (� + 1) × (�� + ��1) Resistência de saída: ���� = �� �� = �� = 3�� � = � ��� = ��� ��� = 0,996 �� /⁄ �� = �×�� ���� = 2,4�� �� + ��1 = 5100 + 180 = 5280� �� = −0,996( �,�×��� ���,�� ) = −0,45 Continuando: ��� = 9 �� (251) × (5280) = 8,939�� ��� = �� ���� = ( ��� ����� ��� ) = ( �,���×��� �,���×������� ) = 0,923 �� = �� �� = ��×� ��� ��×� �� = −0,45 × �×�� � �,���×��� = −0,15 Modelo �-híbrido: � � Calculando: A tensão de saída em vazio é dada por: �� = −�� × �� × (�� /⁄ ��) = � × �� × (�� /⁄ ��) Por outro lado, a tensão na entrada é dada por: �� = �� × [�� + (1 + �) × ��] O ganho de tensão é dado por: �� = �� �� = ��×� �×(�� /⁄ ��) ��×[���(���)×� �] = ��×(� � /⁄ ��) ���(���)×� � = �� � /⁄ �� �� Admitindo que �� ≪ (1 + �) × �� e (1 + �) ≅ �: �� = ��,�� ��� = −0,47 ��� = �� �� = �� + (1 + �) × ��� �� = 13,58 × 10 � + (251) ×= 5,898�� ���� = �� �� = �� /⁄ �� = 3 � /⁄ 5100 = 1,889�� ��� = �� ���� = ��� ����� ��� = �,���×��� �,���×������� = 0,887 �� = �� �� = ��×� ��� ��×� �� = −0,47 × ���� �,���×��� = −0,151
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