Gabarito A3 Eletrônica I 10-07-2023

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INSTRUÇÕES 
 Leiam os enunciados das questões com a máxima 
atenção. 
 É permitido usar calculadora. Não é permitido o uso de 
calculadora em dispositivo de comunicação (por exemplo, 
smartphone). 
 Não é permitido consultar qualquer material além do 
fornecido com a prova (formulário fornecido neste 
caderno de prova!). 
 Raciocínio e respostas das questões discursivas devem ser 
registrados neste caderno, no espaço reservado respectivo 
a cada questão. 
 Favor escrever o mais legivelmente possível. 
 Resolvam as questões de maneira organizada. 
 Façam a prova com calma e atenção! 
 No resultado das questões numéricas, indique sempre 
as unidades! Tenha o cuidado de notá-las 
corretamente. 
 O tempo total de prova será indicado no quadro, sendo 
este tempo improrrogável. 
 A nota máxima desta prova escrita é 10,0 (dez) (equivale 
a 100% da nota da A3). 
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FORMULÁRIO 
 Valor máximo da tensão senoidal em função do seu valor 
eficaz (rms): Vm = 1,414×Vrms 
 Valor médio (dc) de tensão em função do valor máximo 
no retificador de ½ onda: Vdc = 0,318×Vm 
 Valor médio (dc) de tensão em função do valor máximo 
no retificador de onda completa: Vdc = 0,636×Vm 
 Critério para estabilização de : RE  10 × Rth /mín 
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QUESTÃO 1: Relativo à construção do diodo (assunto discutido 
nas aulas 1 e 2), seja o texto a seguir: 
“O diodo é formado por processo de ___(I)___, criando material 
do tipo ___(II)___ e do tipo ___(III)___ no mesmo componente”. 
Assinale a seguir a opção em que todas as lacunas no texto acima 
sejam corretamente completadas. (1,0 ponto) 
(A) (I) crimpagem; (II) N; (III) P. 
(B) (I) dopagem; (II) P; (III) N. 
(C) (I) dopagem; (II) M; (III) N. 
(D) (I) soldagem; (II) P; (III) N. 
(E) (I) soldagem; (II) M; (III) N. 
QUESTÃO 2: De forma geral, os retificadores apresentam um 
elemento capacitivo em sua saída DC, conforme estudamos na 
Aula 6. O objetivo de incluir um capacitor no circuito é: 
 (1,0 ponto) 
(A) aumentar a oscilação da tensão de saída. 
(B) servir como filtro passa-alta. 
(C) reduzir a oscilação da tensão de saída. 
(D) aumentar a eficiência térmica. 
(E) aumentar a eficiência global do retificador. 
FIGURA 1 – circuito da questão 3. 
 
QUESTÃO 3: Seja o circuito da Figura 1, onde VCE = 7 V. Assim 
sendo, responda, assinalando a seguir a única alternativa correta: 
Q1 está dissipando que valor de potência PD? (1,0 ponto) 
(A) 250 mW. 
(B) 350 mW. 
(C) 490 mW. 
(D) 600 mW. 
(E) 840 mW. 
CURSO: ENGENHARIA ELÉTRICA 
TURMA: ELT0701N COORDENAÇÃO AVALIAÇÃO APS GRAU 
RUBRICA 
DOCENTE 
DISCIPLINA: ELETRÔNICA I AVALIAÇÃO: A1 A2 A3 
UNIDADE: BONSUCESSO DOCENTE: VINICIUS COUTINHO DATA: 10/07/2023 
ALUNO(A): MATRÍCULA: 
 
QUESTÃO 4: Um transístor bipolar apresenta uma corrente 
de coletor de 5 mA e uma corrente de base de 20 µA. Neste 
caso, qual será o ganho de corrente deste transístor (assunto da 
Aula 7)? (1,0 ponto) 
(A) 250. 
(B) 0,04. 
(C) 0,25. 
(D) 0,4. 
(E) 250000. 
 
FIGURA 2 – especificações dos diodos da questão 4. 
 
QUESTÃO 5: Você foi contratado como engenheira/o e recebeu a tarefa de elaborar o projeto de um circuito retificador (assunto 
das aulas 4 e 5) a ser utilizado para carga lenta de 6 baterias de 12 V associadas em série, as quais serão empregadas como baterias 
externas de um no-break visando a ampliar sua autonomia. As seguintes condições de projeto devem ser atendidas: 
 Alimentação de entrada senoidal = 220 V (rms). 
 Abaixamento de tensão por meio de transformador. 
 Retificação de onda completa utilizando ponte de diodos. 
 Os diodos retificadores devem ser da família apresentada na Figura 2. 
 Para fins de projeto, pode-se assumir uma carga resistiva no lugar das baterias. 
 A carga não requer regulação de tensão, tampouco filtragem. 
 A tensão de carga é de +78 V (dc). 
a. Determine a quantidade de espiras no secundário do transformador para um enrolamento primário com 1800 espiras. Para 
todos os efeitos, considere que o transformador seja ideal. Além disso, elabore o diagrama completo do circuito, incluindo a 
carga, e registre-o no espaço abaixo reservado para isso. Obs.: demonstre seus cálculos. Não será validada a questão se não 
forem demonstrados os cálculos. (2,0 pontos) 
[PADRÃO DE RESPOSTA] 
Tensão de pico no secundário = Vdc /0,636 = 78 V/0,636  122,6 V. Tensão de pico no primário  311,1 V. Portanto, a relação 
de espiras de 2,537:1. O secundário deverá ter 710 espiras. 
[+1,5 ponto se calcular corretamente o número total de espiras no secundário] 
 
 
Além disso, solicita-se ao aluno desenhar o diagrama da fonte. Com ponte de diodos, deve ser cf. padrão a seguir. 
[+ 0,5 ponto se desenhar conforme o padrão abaixo] 
 
b. Seja a especificação de tensão de pico inversa (TPI) dos diodos da série 1N540x mostrada na Figura 2. Responda: qual(is) 
destes modelos não pode(m) ser empregado(s) no projeto em questão? É necessário justificar sua resposta. (1,0 ponto) 
ESPAÇO RESERVADO PARA O ESBOÇO DO DIAGRAMA ELÉTRICO DO CIRCUITO 
 
 
 
[PADRÃO DE RESPOSTA] 
A tensão de pico inversa sobre cada diodo é Vm = 122,6 V no retificador com ponte de diodos. Para este valor, não podem ser 
empregados os modelos 1N5400 e 1N5401. 
[0,75 ponto se responder conforme o padrão acima] 
QUESTÃO 6: Seja o amplificador transistorizado mostrado na Figura 4. Seja o  (hFE) típico do transístor Q1 igual a 150. 
FIGURA 4 – amplificador transistorizado da questão 6. 
 
a. Empregando a análise exata (assunto da Aula 9), calcule os valores quiescentes da corrente de base, IB, da corrente de coletor, 
IC, e da tensão de coletor-emissor, VCE, do referido circuito. Além disso, responda: em que região de operação Q1 se encontra? 
Justifique essa resposta numericamente, com base na “regra de ouro” amplamente discutida em nosso curso. Indique todos os 
seus cálculos. (2,0 pontos) 
[GABARITO] 
VB = Vth = VR2 = VCC R2 /(R1 + R2)  VB = Vth = 12 V × 1,1 kΩ/(7,9 kΩ) = 1,67 V. 
Rth = R1 || R2 = (R1 × R2)/(R1 + R2)  Rth = 946,8 Ω. 
Ao redesenhar o circuito com os equivalentes de Thévenin, resolve-se a equação da malha de base: 
Vth = IBQ Rth + β IBQ RE + VBE 1,67 V = (IBQ × 946,8 Ω) + (150 × IBQ × 300 Ω) + 0,7 V 
 IBQ = 21,1 A. [+0,5 p. se acertar o valor de IBQ] 
ICQ = β IBQ = 3,17 mA. [+0,5 p. se acertar o valor de ICQ] 
VCEQ = VCC – IC (RC + RE) = 2,49 V [+0,5 p. se acertar o valor de VCEQ] 
De acordo com a regra de ouro, está na região de saturação, pois VCE se encontra entre 0 e 1/3 de VCC. 
[+0,5 p. se acertar a região de operação] 
b. Seja o  mínimo do transístor Q1 igual a 80. Pode-se afirmar, de acordo com o critério que estudamos na Aula 10, que o 
circuito está estabilizado quanto a variações de ? Demonstre sua resposta numericamente. (1,0 ponto) 
[GABARITO] 
Sim. De acordo com o critério de estabilização, RE  10 × Rth /mín. Para os valores apresentados, o valor de RE deveria ser, 
pelo menos, (10 × 946,8 Ω/80) = 118,35 Ω. [1,0 p. se responder cf. o gabarito] 
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