Análise de Circuitos Eletrônicos

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UNIVERSIDADE FEDERAL RURAL DO SEMI-ÁRIDO 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA E TECNOLOGIA 
DISCIPLINA: LABORATÓRIO DE CIRCUITOS ELETRÔNICOS 
PROFª. ROMENIA GURGEL VIEIRA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
IGOR PACÍFICO XAVIER DA SILVA 
SARA MARTINS DA SILVA 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 PRÁTICA 08 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Mossoró/RN 
2024 
 
1. Título:
Roteiro de Análise AC de circuitos de polarização de Transistor de Junção Bipolar - TJB
2. Objetivos
Montar o circuito de polarização de um Transistor de Junção Bipolar, medir seus parâmetros AC e
compreender seu funcionamento através de prática de laboratório.
3. Material Utilizado
● 1 Proto-board
● 1 transistor BC548B
● 1 resistor de 470Ω x 1/4W
● 2 resistor de 1,5kΩ x 1/4W
● 2 resistor de 5,1kΩ x 1/4W
● 1 resistor de 22kΩ x 1/4W
● 3 Capacitores de 1μFx50V
● 1 potenciômetro linear de 10kΩ
● 1 Multímetro digital
● 1 fonte cc ajustável de 0 a 30V
● 1 gerador de funções
● 1 osciloscópio digital
● Cabos e fios de ligação
4. Montagem
O circuito a ser montado é representado a seguir:
Figura 1: Circuito de Transistor de Junção Bipolar.
5. Procedimento Experimental
5.1. Identifique o coletor, a base e o emissor do transistor e meça o ganho DC do transistor com o
multímetro: : 374β
𝐷𝐶
5.2. Meça o valor das resistências elétricas dos resistores.
(kΩ): 5,1 kΩ (kΩ): 22 kΩ (kΩ): 5,1 kΩ𝑅
𝑆
𝑅
𝐵1
𝑅
𝐵2
(kΩ): 1,5 kΩ (kΩ): 470 Ω (kΩ): 1,5 kΩ𝑅
𝐶
𝑅
𝐸
𝑅
𝐿
5.3. Monte o circuito apresentado na figura 1. Regule a freqüência e a tensão da fonte (vs) para 800
mV (rms) x 1 kHz e proceda com as seguintes medições:
a) Meça com o multímetro em AC:
(mV): 372,56 mV (mV): 547,36 mV (mV): 800,25 mV𝑣
𝑖
𝑣
0
𝑣
𝑅𝑆
b) Meça com o osciloscópio:
f (kHz): 1,05 kHz defasagem entre vi e vo, (ms): 2,4 msΔ𝑡
𝑣𝑖,𝑣𝑜
5.4. Proceda com as seguintes medições com o multímetro em AC:
a) Retire o resistor de carga RL e meça a queda de tensão na saída, vo (mV): 120,32 mV
b) Conecte o potenciômetro de 10kΩ na saída do circuito, terminais do meio e da extremidade,
varie a resistência do potenciômetro até a queda de tensão na saída cair pela metade. Meça a
resistência elétrica do potenciômetro, RPL (kΩ): 13,2
c) Desconecte o potenciômetro de 10kΩ da saída do circuito e reconecte a carga, RL, de volta.
Retire o resistor RS de 5,1kΩ da entrada do circuito e conecte a entrada diretamente à fonte.
Meça a tensão da entrada, vi (mV): 793,22 mV
d) Conecte o potenciômetro de 10kΩ, terminais do meio e da extremidade, onde antes era
conectado o resistor da fonte, RS. Varie a resistência do potenciômetro até a queda de tensão
na entrada, vi, cair pela metade. Meça a resistência elétrica do potenciômetro, RPS (kΩ):
14,5
5.5. Regule a frequência e a tensão da fonte (vs) para 4 V (rms) x 1 kHz e verifique as formas de
onda na entrada, vi, e na saída, vo, com o osciloscópio.
5.6. Conecte o capacitor de 1μF em paralelo ao resistor de emissor, RE. Regule a frequência e a
tensão da fonte (vs) para 800 mV (rms) x 1 kHz e verifique as formas de onda na entrada e na
saída com o osciloscópio.
5.7. Regule a frequência e a tensão da fonte (vs) para 4 V (rms) x 1 kHz e verifique as formas de
onda na entrada e na saída com o osciloscópio.
6. Análise dos Dados Experimentais
6.1. Com os dados dos itens 5.2 e 5.3, calcule:
a) A corrente elétrica da entrada e da saída, ii (mA): 0,778 mA , io (mA): 0,36 mA
b) A defasagem entre vi e vo, Δφvi,vo(graus): 0
c) O ganho de tensão e de corrente do circuito: Av: 1,47 , Ai: 0,46
d) A impedância de entrada e de saída: Zi (Ω): 478,86 Ω , Zo (Ω): 1520,44 Ω
6.2. Compare as impedâncias de entrada e de saída calculadas no item 6.1 com as impedâncias
medidas com o potenciômetro no item 5.4
As impedâncias deram valores um pouco diferentes. Visto que pode ocorrer imprecisão nos
componentes utilizados, bem como interferências externas, o que pode influenciar o
desempenho.
6.3. Calcule os ganhos de tensão e corrente e as resistências de entrada e saída do modelo teórico do
circuito e compare com os valores medidos, considere o modelo aproximado re.
Análise em corrente contínua:
𝑅
2
≤ 1
10 (β + 1)𝑅
𝐸
5, 1 · 103 ≤ 1
10 (374 + 1) · 470
5, 1 𝑘Ω ≤ 17, 625 𝑘Ω
𝑉
𝐵
= 5,1·12
5,1+22 = 2, 25 𝑉
𝑉
𝐵
− 0, 7 − 470𝐼
𝐸
= 0
𝐼
𝐸
= 2,25−0,7
470 = 3, 3 𝑚𝐴
Portanto,
𝑟
𝑒
= 26
3,3 = 7, 87 Ω
β
𝑟𝑒
= 7, 87 · 374 = 2, 94 𝑘Ω
Análise em corrente alternada:
𝑅
𝐵
= 22//5, 1 = 4, 14 𝑘Ω
β
𝑟𝑒
= β
𝑟𝑒
+ (β + 1)𝑅
𝐸
= 179, 19 𝑘Ω
Portanto,
Impedâncias de entrada e saída:
𝑍
𝑖
= 4, 14//179, 19 = 4, 04 𝑘Ω
𝑍
0
= 1, 5 𝑘Ω
Correntes de entrada e saída:
𝑖
𝑏
= 4,14
4,14+179,19 · 𝑖
𝑖
 ⇒ 𝑖
𝑖
= 183,33
4,14 · 𝑖
𝑏
 ⇒ 𝑖
𝑖
= 44, 28𝑖
𝑏
𝑖
0
= 374𝑖
𝑏
Tensões de entrada e saída:
𝑣
𝑖
= 179, 19𝑖
𝑏
𝑣
0
= (− 1, 5𝑖
0
) ⇒ 𝑣
0
= (− 1, 5) · 374𝑖
𝑏
 ⇒ 𝑣
0
= − 561𝑖
𝑏
Ganho de corrente:
𝐴
𝑖
=
𝑖
0
𝑖
𝑖
=
374𝑖
𝑏
44,28𝑖
𝑏
= 8, 44
Ganho de tensão
𝐴
𝑣
=
𝑣
0
𝑣
𝑖
=
−561𝑖
𝑏
179,19𝑖
𝑏
= − 3, 13
6.4. O que ocorreu quando a tensão de entrada, vi, foi alterada no item 5.5? Explique.
Quando é alterada a tensão da fonte, é observado no osciloscópio um tipo de onda
quadrática variando os dois canais. Essa alteração é dada, pois aumentou a tensão de entrada
do circuito fazendo com que a frequência de operação seja modificada.
6.5. O que ocorreu quando você conectou o capacitor em paralelo ao resistor de emissor nos itens
5.6 e 5.7? Explique.
Quando conectamos o capacitor em paralelo com um resistor no emissor em um circuito,
estamos adicionando um elemento de filtro passa-baixa ao circuito. Desta forma o
capacitor irá filtrar as frequências mais altas, permitindo passar somente as frequências
mais baixas. Dependendo da frequência da fonte podemos resultar em uma atenuação ou
modificação da amplitude do sinal de saída.
7. Bibliografia
BOYLESTAD, NASHELSKY. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos. 8ª Edição. Prentice Hall.
2004.
SEDRA, SMITH. Microeletrônica. 5 ª Edição. Pearson Education. 2007.
MALVINO, Eltrônica, 4ª Edição. Vol. 1 e 2. Pearson Education. 2006.