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EXPERIMENTOS 1. EXPERIMENTO 01: · DIVISOR DE TENSÃO NA POLARIZAÇÃO DE UM TRANSISTOR TBJ (ANÁLISE DC) · OBJETIVO: Implementar um circuito que usa TBJ na configuração com divisor de tensão. Verificar que, com algumas manipulações, é possível estabilizar a corrente do emissor e torná-la insensível à temperatura e ao β. Deseja-se para esta experiência uma corrente no Emissor estabilizada em 1mA. · MATERIAIS: Tabela 1 Quant. Componente Valores 01 Fonte CC 12 V 01 Transistor TBJ NPN BC337 - 01 Resistor 2.7 kΩ 01 Resistor 3.9 kΩ 01 Resistor 47 kΩ 01 Resistor 120 kΩ 01 Placa Protoboard - 01 Multímetro digital - Lista de materiais para o Experimento 1 Figura 1 Figura 2 Pinagem do transistor Datasheet resumido do componente Figura 2: BC337 Datasheet - Fairchild Semiconductor (https://html.alldatasheet.com/html-pdf/50725/FAIRCHILD/BC337/404/1/BC337.html) Figura 1: Pinagem-Pinout-transistor-NPN-BC337 (https://www.fvml.com.br/2018/12/pinagem-pinout-transistor-npn-bc337.html) Figura 2 Figura 3 Diagrama do Circuito Simulação no aplicativo Multisim · QUESTÕES: a) Faça as devidas aferições e cálculos do circuito montado e preencha a tabela abaixo (considere VBE igual a 0.7V e β igual a 100): Tabela 2 VBB (V) VE (V) IE (mA) VCE (V) Medido 3,2587 2,6858 0,990 5,6260 Calculado 3,37 2,67 0,88 5,5 Resultado das aferições e cálculos solicitados Tabela 3 Nº Imagem Descrição e Cálculo 01 Aferição com Multímetro - VBB (V) Cálculo: 02 Aferição com Multímetro - VE (V) Cálculo: 03 Aferição com Multímetro - IE (mA) Cálculo: 04 Aferição com Multímetro - VCE (V) Cálculo: Imagens e Cálculos (Análise DC) b) Com base nos valores calculados, preencha a tabela abaixo modificando os valores indicados de β. Use a equação: onde RB é R3||R4 Tabela 4 β IE (mA) - Cálculos β = 100 β = 300 β = 500 β = 630 Cálculos do IE (mA) conforme variação de β CONCLUSÃO DO EXPERIMENTO 1: Baseado no objetivo do experimento, o que se pode concluir sobre as variações dos valores de IE para os diferentes possíveis β do transistor BC337? R: É possível concluir que a corrente do emissor varia muito pouco com o aumento do ganho β. Desta forma o valor da corrente depende bem mais da escolha dos resistores do que do ganho do transistor escolhido. 2. EXPERIMENTO 02 · TRANSISTOR MOSFET OPERANDO COMO AMPLIFICADOR · OBJETIVO: Implementar um circuito que use o transistor MOSFET operando como amplificador. · MATERIAIS: Tabela 5 Quant. Componente Valores 01 Fonte CC 15 V 01 Fonte CA 100 mV (RMS – 5Hz) 01 Transistor MOSFET N IRF540N - 02 Resistor 10 kΩ 01 Resistor 12 kΩ 01 Resistor 47 kΩ 02 Capacitores 47 µΩ 01 Placa Protoboard 01 Multímetro digital - 01 Osciloscópio - Lista de materiais para o Experimento 2 Figura 4 Figura 5 Pinagem do transistor Datasheet resumido do componente · Valores RMS e Valores de Pico de Sinais Senoidais O valor RMS é o mesmo que é apresentado nos multímetros, mas algumas vezes, os geradores dão valores pico a pico. Por isso, faz-se necessária uma conversão para uma tensão, conforme equação abaixo: Figura 6 Figura 7 Diagrama do experimento Simulação no aplicativo Multisim · QUESTÕES: a) Coloque o osciloscópio sobre o resistor 3 e responda qual o valor RMS da tensão de saída. R: Vrms = 1,16V b) Qual é o ganho normal e em decibéis? R : c) Coloque o osciloscópio também na tensão de entrada (Saída do gerador de funções) e compare os dois gráficos. O que se pode concluir? Qual a configuração do amplificador montado? R: A saída está atrasada em relação saída em torno de 108° e amplificada com um ganho de 16,6. A configuração do amplificador é de fonte comum. d) Troque o resistor 2 por um de 47kΩ e verifique o gráfico no osciloscópio. O que se pode concluir? R: A saída agora tem um atraso de aproximadamente 144° e o ganho aumenta para 35,5. · CONCLUSÃO DO EXPERIMENTO 2: Utilizando o transistor mosfet na configuração fonte comum podemos ter um amplificação com ganho e fase definida pelo resistor de feedback. 3. EXPERIMENTO 3 · AMPLIFICADOR DE DIFERENÇAS (TRANSISTOR TBJ) · OBJETIVO: Implementar um circuito amplificador de diferenças com transistor TBJ. Verificar que é possível amplificar a diferença entre dois sinais, além de rejeitar o sinal comum. Obs.: A tensão de entrada será a diferença entre fonte 2 e 3. A tensão de saída será a diferença entre Vout1 e Vout2 · MATERIAIS: Tabela 6 Quant. Componente Valores 01 Fonte CC 12 V 01 Fonte AC 100 mV (RMS/1kHz) 01 Fonte AC a ser ajustada durante o experimento / 1kHz 02 Transistor TBJ NPN BC337 - 02 Resistor 1.37 kΩ 02 Resistor 3.9 kΩ 02 Resistor 47 kΩ 02 Resistor 120 kΩ 04 Capacitor 47 µF 01 Placa Protoboard 01 Multímetro digital - Lista de materiais para o Experimento 3 Figura 8 Figura 9 Pinagem do transistor Datasheet resumido do componente Imagem xx: Datasheet - Pinagem - Transistor Bipolar NPN BC337 (Fonte: https://www.fvml.com.br/2018/12/pinagem-pinout-transistor-npn-bc337.html) Imagem xx: BC337 Datasheet - Fairchild Semiconductor (Fonte: https://html.alldatasheet.com/html-pdf/50725/FAIRCHILD/BC337/404/1/BC337.html) Figura 10 Diagrama do circuito Experimento 3 Figura 10 Simulação no Multisim · QUESTÕES: a) Coloque 0V na fonte V3 e coloque o osciloscópio na saída Vout (1 e 2). Qual a tensão RMS (A tensão será a diferença entre os dois pontos)? Qual o ganho do amplificador? R: Vrms = 7,73V; Ganho A = 0,077 b) Coloque 10mV (RMS) na fonte V3 e coloque o osciloscópio na saída Vout (1 e 2). Qual a tensão RMS (A tensão será a diferença entre os dois pontos)? Qual o ganho do amplificador? R: Vrms = 7,74V, Ganho A = 0,077 c) Coloque 100mV (RMS) na fonte V3 e coloque o osciloscópio na saída Vout (1 e 2). Qual a tensão RMS (A tensão será a diferença entre os dois pontos)? O que se pode concluir sobre o resultado? R: Vrms = 7,05V, Ganho A = 0,070 · CONCLUSÃO DO EXPERIMENTO 3: O amplificador de diferenças amplifica a diferença entre duas entradas conservando o ganho muito semelhante para diversas diferenças. Se as entradas forem iguais a saída é zero (rejeita o comum). 4. EXPERIMENTO 4 · SEGUIDOR DE CORRENTE (TRANSISTOR TBJ) · OBJETIVO: Implementar um circuito seguidor de corrente com transistor TBJ. Medir as correntes e tensões do circuito. · MATERIAIS: Tabela 7 Quant. Componente Valores 01 Fonte CC 12 V 01 Transistor TBJ NPN BC337 - 02 Resistor 82 kΩ 01 Resistor 820 kΩ 03 Leds 5 mm 01 Placa Protoboard 01 Multímetro digital - Lista de materiais para o Experimento 4 Figura 11 Figura12 Pinagem do transistor Datasheet resumido do componente Figura 13 Figura 14 Diagrama do circuito Simulação no aplicativo Multisim · QUESTÕES: a) Montando o circuito conforme diagrama, obtém-se os seguintes valores: Obs.: O resistor R1 e utilizado para que a tenha uma diminuição da tensão no TBJ, e um controle da corrente. Já os resistores de R2 e R3, são utilizados para minimizar a variação da corrente na faixa de conformidade é introduzir uma pequena quantidade de resistência no emissor de cada transistor. Normalmente, esses resistores são escolhidos para ter alguns décimos de queda de volt entre eles. 1 LED R1 R2 R3 LED1 Tensão 10,156V 1,005V 1,005V 0,719V Corrente no LED: b) Adicionando mais um led em série com o led1:1 LED R1 R2 R3 LED1 LED2 Tensão 10,156V 1,005V 1,005V 0,719V 0,719V Corrente no LED: c) Adicionando mais um led em série com o led1 e led2: 1 LED R1 R2 R3 LED1 LED3 Tensão 10,156V 1,005V 1,005V 0,719V 0,719V Corrente no LED: 12,142mA · CONCLUSÃO DO EXPERIMENTO 4: A corrente se mantém constante no circuito leds, independentemente do número de leds. 5. EXPERIMENTO 5 · CHAVE HUMANA (TRANSISTOR TBJ COMO AMPLIFICADOR) · OBJETIVO: Implementar um circuito em que uma parte do corpo humano é usada como chave. Verificar como uma pequena corrente que o corpo humano deixa passar já é o suficiente para polarizar o circuito graças à ação de amplificar do transistor TBJ. · MATERIAIS: Tabela 8 Quant. Componente Valores 01 Fonte CC 9 V 01 Transistor TBJ NPN BC548 - 01 Resistor 470 kΩ 01 Resistor 2.2 kΩ 01 LED 5mm 01 Placa Protoboard 01 Multímetro digital - Lista de materiais para o Experimento 5 Figura 15 Figura 16 Pinagem do transistor Datasheet resumido do componente Figura 17 Figura 18 Diagrama do circuito Simulação no aplicativo Multisim Imagem xx: BC548 Datasheet - Fairchild Semiconductor (Fonte: https://www.alldatasheet.com/datasheet-pdf/pdf/559928/FAIRCHILD/BC548.html · QUESTÕES: a) Fazendo as aferições, obtém-se os valores: Corrente no LED (mA): 7,99mA Corrente na Base (µA): 79,96µA b) Lembrando das relações das correntes no transistor TBJ, qual o hfe (beta) do circuito montado? · CONCLUSÃO DO EXPERIMENTO 5: O hfe medido está na faixa do hfe indicado no datasheet? R: O hfe está de acordo com a especificação de β = 100 6. EXPERIMENTO 6 · TRANSISTOR MOSFET OPERANDO COMO AMPLIFICADOR · OBJETIVO: Implementar um circuito que use o transistor MOSFET operando como amplificador · MATERIAIS: Tabela 9 Quant. Componente Valores 01 Fonte CC 5 V 01 Transistor MOSFET N IRF540N - 01 Potenciômetro Linear 10 kΩ 01 Resistor 2.2 kΩ (1/4W) 01 Capacitores 1000 µΩ/16V 01 Speaker (autofalante) - 01 Conector P2 01 Placa Protoboard 01 Multímetro digital - Lista de materiais para o Experimento 6 Figura 19 Pinagem do transistor Figura 20 Figura 21 Diagrama do circuito Simulação no multisim · CONCLUSÃO DO EXPERIMENTO 6: No experimento foi possível verificar a amplificação de um sinal de áudio utilizando um amplificador fonte comum mosfet.
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