Experiencia 3

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3ª Experiência
	
Nome: Rachel Reuters
 Jéssica Rangel
 Vinicio Mendes
I – Parte Teórica
a) Projetar um Amplificador coletor comum aterrado com excursão de sinal de 4 Vpp.
Para AC:
 
 
 
 
Para DC:
 P/ 
b) Estudar o comportamento do ponto quiescente com as variações dos resistores R1 e R2 mantendo os outros componentes com os valores do item anterior, isto é:
b.1)Arbitrar R1 superior ao valor do projeto – Para R1 = 3,6kΩ
 
 =220
 VCEQ = VCC – REIE IC ≈ IE
 VCEQ = 16 – 1,5k x 8,32m
 VCEQ = 3,52 V
Observamos que o ponto Q se aproxima da região de corte.
 
B.2)Ao diminuir R1 – Para R1 = 3KΩ.
 
 =220
 VCEQ = VCC – REIE IC ≈ IE
 VCEQ = 16 –1,5k x 8,59m
 VCEQ = 3,1 V
Observamos que o ponto Q se aproxima da região de saturação.
b.3) Ao diminuir o R2 – Para R2 =15KΩ
 
 =220
 VCEQ = VCC – REIE IC ≈ IE
 VCEQ = 16 –1,5k x 8,20m
 VCEQ = 3,69 V
Observamos que o ponto Q se aproxima da região de corte.
b.4) Ao aumentar R2 – Para R2 = 22kΩ	
 
 =220
 VCEQ = VCC – REIE IC ≈ IE
 VCEQ = 16 –1,5k x 8,73m VCEQ = 2,90 V
Observamos que o ponto Q se aproxima da região de saturação.
c)Desenhar o Modelo “h-híbrido completo”: e determinar as fórmulas de ganhos e impedâncias. 
Ganho de tensão:	
	
	
	
	
Impedância de entrada:
	
Logo:
Impedância de saída:
Ganho de corrente:
onde e 
	Assim:
	
 
 d) Modelo “π-híbrido completo”:
R
g
v
g
R
B
R
E
//R
L
r
π
r
o
i
b
C
B
E
i
c
i
e
Z
i
=R
B
//
Z
b
Z
b
β
.
i
b
Ganho de tensão: 
Mas 
Sendoe 
Impedância de entrada:
 mas onde 
	
, então: e portanto 
Impedância de saída: 
Sendo a impedância vista pela carga,então:
	
	
Ganho de corrente:
Sendo , 
Como 
e) Modelo “re ou T - completo”:
R
E
//R
L
R
B
r
o
α
.
i
e
i
i
→
i
b
→
↓
i
e
+
v
L
-
Z
B
Zi
Impedância entrada
	
	Ganho de tensão:
	
Como
 
 → 
ImImpedância de Saída:
Ganho de Corrente:
f.c) Modelo “h-híbrido simplificado”: 
i
b
Z
b
R
g
v
g
i
e
Z
i
=R
B
//
Z
b
i
i
C
B
R
B
R
E
//R
L
h
fe
.
i
b
h
ie
i
c
E
Ganho de tensão: 
,substituindo a primeira:
,sabendo que 
Impedância de entrada:
	
	Impedância de saída:
		
	Da mesma maneira que no completo 
	Ganho de corrente: 
	
	
f.d) Modelo “π-híbrido simplificado”:
Impedâncias de entrada:
 onde 
Impedância de saída:
	Ganho de corrente:
e aplicandoem:	
Ganho de tensão: 
	
	f.e) Modelo “re ou T - simplificado”:
Impedâncias de entrada: 
	Impedância de saída:
		
	
 Ganho de corrente
Ganho de tensão:
	
g) Calcular os valores dos parâmetros acima para os valores comerciais do projeto:
Dados do projeto:
RL = 0,47kKΩ
RE = 1,5kΩ
R1 = 3,3kΩ
R2 = 18kΩ
Rs = Rg = 1 Ω (muito pequeno)
hie = 2,7kΩ
hfe = 220
hre = 1,5x10-4
hoe = 0,45x10-6 Siemens
R1//R2 =2,78kΩ
RE//RL = 0,35kΩ
RB//Rg = 1 Ω
 
g.c) modelo “h-híbrido completo”: 
Ganho de tensão:	
	
Av = 0,99
Impedância de entrada:
Zi = 2,75 KΩ
Impedância de saída:
Zo = 1,5kΩ
Ganho de corrente:
	
	
 
Ai = 30,20
g.d) Modelo “π-híbrido completo”: 
 Ganho de tensão: 
Av= 0,99
Impedância de entrada:
Zi = 1,49kΩ
Impedância de saída: 
	
 Zo = 0,31Ω
	
Ganho de corrente:
Ai = 30,18
g.e) Modelo “re ou T - completo”:
Impedância entrada
	
Zi =2,78kΩ
	Ganho de tensão:
Av = 0,99
Impedância de Saída:
	
 Zo = 1,49kΩ
Ganho de Corrente:
Ai = 30,18
g.c) Modelo “h-híbrido simplificado”: 
Ganho de tensão: 
Av = 0,97
Impedância de entrada:
	
	Zi=2,68kΩ
	Impedância de saída:
		
	
Zo = 1,49kΩ
	Ganho de corrente: 
	
Ai = 30,18
g.d) Modelo “π-híbrido simplificado”:
Impedância de entrada:
 onde 
Zi = 2,68kΩ
Impedância de saída:
	
 Ganho de corrente:
Ai = 30,18
Ganho de tensão: 
	Av = 0,98
 g.e) Modelo “re ou T - simplificado”:
Impedâncias de entrada:	
 
	Zi = 2,68kΩ
	
	Impedância de saída:
		
	
	Zo =1,49kΩ
 Ganho de corrente
 
 	Ai = 30,18
Ganho de tensão:
Av = 0,98
Tabela de valores:
	
	Modelo completo
	Modelo simplificado
	
	h-híbrido
	Π-híbrido
	Re ou T
	h-híbrido
	Π-híbrido
	Re ou T
	Zi
	2,68kΩ
	2,68kΩ
	2,68kΩ
	2,68kΩ
	2,68kΩ
	2,68kΩ
	Zo
	1,49kΩ
	1,49kΩ
	1,49kΩ
	1,49kΩ
	1,49kΩ
	1,49kΩ
	Av
	0,99
	0,98
	0,99
	0,98
	0,98
	0,98
	Ai
	30,18
	30,18
	30,18
	30,18
	30,18
	30,18
Repetir os itens anteriores colocando um resistor Rc conforme o circuito abaixo.
Fazer um novo projeto
 
A partir desta equação temos:
Ou então:
Temos:
Substituindo as equações acima em , temos:
RE=1,0031 KΩ - Valor comercial: 1KΩ
RC =25Ω = 0,027KΩ
ICq= 14,1mA
 P/ 
Calcular os parâmetros para os valores comerciais do projeto:
Como visto em teoria, no amplificador coletor comum o Rc somente influencia na polarização (análise DC) e não no cálculo dos parâmetros (análise AC), logo, as fórmulas permanecem as mesmas:
Dados do projeto:
RL = 0,47 KΩ
RE = 1 KΩ
R1 = 2,2 KΩ
R2 = 10 KΩ
Rs = Rg = 1 Ω (muito pequeno)
hie = 0,85KΩ
hfe = 220
hre = 1,5x10-4
hoe = 0,45x10-6 Siemens
R1//R2 = 1,8 KΩ
RE//RL = 0,31 KΩ
RB//Rg = 1 Ω
 
g.c) modelo “h-híbrido completo”: 
Ganho de tensão:	
	
Av = 0,98
Impedância de entrada:
Zi = 1,75kΩ
Impedância de saída:
Zo = 1,83kΩ
Ganho de corrente:
	
	
 
Ai = 16,82
g.d) Modelo “π-híbrido completo”: 
 Ganho de tensão: 
Av= 0,98
Impedância de entrada:
Zi = 1,75 KΩ
Impedância de saída: 
	
 Zo = 1,8kΩ
	
Ganho de corrente 
Ai = 16,82
g.e) Modelo “re ou T - completo”:
Impedância entrada
	
Zi = 1,6 KΩ
	Ganho de tensão:
Av = 0,98
Impedância de Saída:
	
 Zo = 1,8Ω
Ganho de Corrente:
Ai = 16,82
g.c) Modelo “h-híbrido simplificado”: 
Ganho de tensão: 
Av = 0,97
Impedância de entrada:
	
	Zi=1,748KΩ
	Impedância de saída:
		
	
Zo = 1,95KΩ
	Ganho de corrente: 
	
Ai = 16,85
g.d) Modelo “π-híbrido simplificado”:
Impedâncias de entrada:
 onde 
Zi = 1,6KΩ
Impedância de saída:
	
 Ganho de corrente:
Ai = 16,80
Ganho de tensão: 
	Av = 0,98
 g.e) Modelo “re ou T - simplificado”:
Impedâncias de entrada:	
 
	Zi = 1,6KΩ
	
	Impedância de saída:
		
	
	Zo = 1.84 KΩ
 Ganho de corrente
 
 	Ai = 16,82
Ganho de tensão:
Av = 0,98
Tabela de valores:
	
	Modelo completo
	Modelo simplificado
	
	h-híbrido
	Π-híbrido
	Re ou T
	h-híbrido
	Π-híbrido
	Re ou T
	Zi
	1,748 KΩ
	1,747 KΩ
	1,6 KΩ
	1,748 KΩ
	1,6 KΩ
	1,6 KΩ
	Zo
	3,5 KΩ
	1,8 KΩ
	1,8 KΩ
	3,5 KΩ
	1 KΩ
	 1,84KΩ
	Av
	0,99
	0,99
	0,99
	0,97
	0,99
	0,98
	Ai
	16,82
	16,82
	16,82
	16,82
	16,82
	16,82