portifolio eletronica analogica

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CENTRO DE EDUCAÇÃO A DISTÂNCIA
 CURSO SUPERIOR DE TECNOLOGIA EM ENGENHARIA ELÉTRICA
 
 
 Emerson Camargo Bram	
 
 Castro												 2026
ATIVIDADE PRÁTICA
ELETRÔNICA ANALÓGICA
Trabalho apresentado à Universidade Anhanguera, como requisito parcial para a obtenção de média semestral nas disciplinas norteadoras do semestre letivo.
1
SUMÁRIO
INTRODUÇÃO	3
ATIVIDADE PRÁTICA 1	5
ATIVIDADE PRÁTICA 2	8
ATIVIDADE PRÁTICA 3	15
ATIVIDADE PRÁTICA 4	19
CONCLUSÃO	23
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS	24
2
1 INTRODUÇÃO
Introdução
Este portifólio tem como objetivo explorar e compreender diversos aspectos da Eletrônica Analógica através de uma série de atividades práticas. As atividades são realizadas utilizando simuladores digitais, como o LTspice e o Algetec, que permitem a execução de experimentos em um ambiente virtual, replicando com alta fidelidade as condições de um laboratório físico tradicional. As atividades propostas abrangem desde o estudo de diodos Zener até a polarização de transistores bipolares de junção (TBJ) e transistores de efeito de campo (FET), além de circuitos com amplificadores operacionais.
Atividade proposta: Analisar o comportamento do diodo Zener em dois tipos de circuito: um circuito com o diodo em vazio e outro com o diodo alimentando uma carga.
Procedimentos para a realização da atividade:
O diodo Zener é um tipo especial de diodo semicondutor que é projetado para operar na região reversa de sua curva de características de polarização direta. Ele é usado principalmente como um regulador de tensão em circuitos eletrônicos.
A característica principal do diodo Zener é sua capacidade de manter uma tensão constante através de seus terminais, mesmo quando polarizado reversamente além da sua tensão de ruptura, conhecida como tensão Zener.
3
Quando a tensão reversa aplicada ao diodo Zener atinge ou excede sua tensão Zener, o diodo começa a conduzir, permitindo que a corrente flua através dele.
O diodo Zener é polarizado reversamente, o que significa que o terminal P (positivo) está conectado ao lado negativo da fonte de alimentação, e o terminal N (negativo) está conectado ao lado positivo da fonte de alimentação.
Quando a tensão reversa atinge a tensão Zener específica, o diodo Zener começa a conduzir. A tensão Zener é uma característica crucial do diodo Zener e é especificada pelo fabricante. Esta tensão é mantida praticamente constante enquanto a corrente através do diodo permanece dentro de certos limites.
O diodo Zener é amplamente utilizado em aplicações onde a regulação de tensão é crítica, como em fontes de alimentação reguladas, estabilizadores de tensão, entre outros. A Figura 4 a seguir mostra as informações da folha de dados de alguns destes diodos.
4
2 ATIVIDADE PRÁTICA 1
1 – Abra o ambiente de simulação acessando-o por meio de seu AVA. Nesse ambiente pode-se opcionalmente realizar a leitura do sumário teórico, e realizar o pré-teste.
2 - Clique em	. Em seguida clique sobre a imagem para acessar o laboratório virtual.
3 - Selecione o circuito 1 no canto superior direito, pelo botão Circuitos.
4 - Agora é preciso conectar os cabos da fonte na protoboard, para isso mova o mouse para cima da fonte variável, clique com o botão direito e escolha “Conectar à protoboard”.
5 - Conecte o multímetro ao diodo zener. Para isso mova o mouse para acima do diodo zener na protoboard, clique com botão direito e selecione “Medir tensão”.
6 - Em visualização, escolha Fonte. Agora iremos ligar a fonte, basta para isso clicar no botão on/off dela com o botão esquerdo. Em seguida, mova o mouse para o potenciômetro de ajuste com a label “PUSH (V)” e clique com o botão esquerdo, uma nova janela abrirá para modificar o valor da tensão da fonte.
5
7 - Selecione “Visão Geral”. Agora você deve mudar os valores de tensão em passos de 1V e preencher os valores na tabela a seguir:
	
Tensão medida (V)
	
1,0
	
2,0
	
3,0
	
4,0
	
5,0
	
6,0
	
7,0
	
8,0
	
9,0
	10,
0
	Tensão diodo em
vazio (V)
	1,
0
	2,
0
	3,
0
	4,
0
	5,
0
	6,
0
	7,
0
	8,
0
	9,
0
	10
,0
	
Tensão medida (V)
	11,
0
	12,
0
	13,
0
	14,
0
	15,
0
	16,
0
	17,
0
	18,
0
	19,
0
	20,
0
	Tensão diodo em
vazio (V)
	11
,0
	12
,0
	12
,3
	12
,6
	12
,8
	13
,0
	13
,2
	13
,4
	13
,6
	13
,9
8 - Ao final da coleta de dados, zere a fonte, desligue a fonte, remova os cabos da fonte e do multímetro. Para remover os cabos basta clicar com o botão direito sobre os componentes e selecionar a opção correspondente. Clique novamente sobre o botão Circuitos e selecione o circuito 2 (Diodo Zener com carga).
9 - Repita o procedimento de conexão de cabos e variação da fonte (passos de 7 a 10), preenchendo uma nova tabela conforme a seguir.
	Tensão medida (V)
	1,0
	2,0
	3,0
	4,0
	5,0
	6,0
	7,0
	8,0
	9,0
	10,0
	Tensão diodo em
vazio (V)
	1,2
1
	1,9
1
	2,6
5
	3,3
5
	4,0
6
	4,7
9
	5,5
0
	6,2
3
	6,9
5
	7,6
7
	
Tensão medida (V)
	11,
0
	12,
0
	13,
0
	
14,0
	
15,0
	
16,0
	
17,0
	
18,0
	
19,0
	
20,0
	Tensão diodo em
vazio (V)
	8,4
0
	9,1
1
	9,8
4
	10,
55
	11,
27
	11,
99
	12,
30
	12,
49
	12,
67
	12,
92
10 - Após a coleta de dados terminar, zere a fonte, desligue a fonte, desconecte os cabos e saia do experimento.
A Figura a seguir apresenta o esquemático dos circuitos 1 e 2, onde o Diodo Zenner corresponde a um 1N4742A; O resistor R de 120 Ohms e o Resistor RL de 560 Ohms.
Avaliando os resultados:
6
Como resultado da execução do procedimento, apresente as tabelas preenchidas em cada etapa do procedimento e capturas de tela do experimento no simulador. Além disso, descreva detalhadamente as etapas executadas e uma discussão dos resultados obtidos, salientando os pontos mais importantes e a influência da carga no diodo Zener.
Influência da Carga no Diodo Zener
Objetivo
O objetivo deste experimento foi analisar o comportamento da tensão no diodo Zener em diferentes condições: *sem carga* e *com carga*, variando a tensão de entrada e observando seu efeito na regulação da tensão do Zener.
Procedimento Experimental
2.1. Montagem do Circuito no LTspice
1. *Abrir o LTspice* e criar um novo esquema.
2. *Adicionar os componentes:
· *Fonte de tensão variável (0V a 20V)
· *Resistor limitador de corrente (1kΩ, por exemplo)
· *Diodo Zener (exemplo: 12V, 1W)
· *Resistor de carga (para a segunda etapa do teste)
3. *Configuração da Simulação
· Definir análise *DC Sweep para variar a tensão de 0V a 20V.
· Inserir sondas de medição para coletar as tensões no diodo.
4. *Rodar a simulação e coletar os valores.
Tabelas de Resultados
Tabela 1 - Medidas Sem Carga (Somente o Diodo Zener)
7
Análise: O Zener começa a limitar a tensão em 12V aproximadamente.
Acima desse valor, a tensão aumenta levemente devido à corrente no Zener.
Tabela 2 - Medidas Com Carga
Análise: Com carga, a tensão do Zener é menor que no caso sem carga. Isso ocorre porque parte da corrente do circuito flui para a carga, reduzindo a corrente no Zener e alterando sua regulação.
Discussão dos Resultados
1. Zona de Ruptura do Diodo Zener
· Sem carga, a tensão no Zener se mantém próxima de 12V após atingir a tensão de ruptura.
· Com carga, a tensão no Zener cai um pouco, pois a corrente disponível para a carga afeta a regulação.
2. *Influência da Carga
· Quando a carga é adicionada, o Zener não consegue manter exatamente 12V, pois há um desvio da corrente para a carga.
· Isso mostra que o Zener regula a tensão melhor quando a corrente disponível é suficiente para manter a condução.
3. Importância do Resistor Limitador
· Se o resistor fosse muito pequeno, a corrente no Zener seria alta e ele poderia superaquecer.
· Se fosse muito grande, o Zener não teria corrente suficiente para estabilizar a tensão.
Conclusão8
· O experimento confirmou o comportamento típico do diodo Zener como regulador de tensão.
· Sem carga, o Zener estabiliza a tensão próximo de 12V.
· Com carga, a tensão cai um pouco, dependendo da corrente disponível.
· O resistor limitador é essencial para controlar a corrente no Zener e garantir o funcionamento adequado.
2 ATIVIDADE PRÁTICA 2
A segunda atividade prática consiste em montar um experimento para conhecer as características do Transistor NPN do simulador online e depois calcular os parâmetros de um circuito dado de polarização em corrente contínua.
1ª Etapa – Conhecer o Transistor do simulador
Para a realização dessa aula prática você precisa instalar e abrir o LTspice.
Com o software instalado, siga os seguintes procedimentos:
· Ao abrir o software, você irá se deparar com sua tela inicial, apresentada a seguir. Para criar um novo esquemático de circuito clique no local indicado.
· Você deve montar o circuito apresentado a seguir e realizar a sua simulação. Os próximos passos indicam como você pode montar o circuito no simulador e realizar a simulação.
Figura 6
9
· Implemente variações nas fontes VBB (entrada) e VCC (saída) conforme indicado abaixo. Para cada variação de VBB (2,7V a 10,7V com incrementos de 2,0V), tem-se uma variação completa de VCC (0,0V a 10,0V, com incrementos de 0,1V). Isso pode ser feito de forma automática pelo software de simulação, de forma a ser possível se gerar a curva característica de saída do transistor (VCE x IC).
· Para garantir que as configurações sejam feitas de forma correta se assegure que a fonte de tensão ligada ao resistor da base do transistor tenha o nome de V1 e a fonte ligada ao coletor, V2, seguindo exatamente o indicado na figura com o circuito a ser montado no simulador.
Nas configurações de simulação, selecione a opção ‘DC sweep’ e ajuste os parâmetros conforme indicados.
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· Também deve ser configurada a segunda fonte no ‘DC sweep’. Feitas as configurações, clique em ‘ok’ e posicione a diretiva de simulação em qualquer local no esquemático do circuito.
· Feita as configurações, execute a simulação e adicione a curva e corrente do coletor (corrente sobre a fonte V2). Ela deve possuir o formato da curva característica de saída do transistor (VCE x IC). Apresente tal curva em seus resultados do experimento.
· Remova a curva VCE x IC do gráfico e adicione a curva referente a corrente de base do transistor.
Apresente tal curva nos seus resultados, além dos valores de corrente de base em regime permanente, obtidos com o cursor do mouse sobre as curvas da simulação.
· Para se obter a curva VBE x IB do transistor, é necessário se retirar o resistor do circuito, ligando uma fonte direto na base. Assim, crie um novo projeto no LTspice, mantendo o anterior aberto, e monte o circuito a seguir.
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· Se assegure que a fonte de tensão ligada ao resistor da base do transistor tenha o nome de V1 e a fonte ligada ao coletor, V2. Ajuste a simulação para um ‘DC sweep’ de 0 a 0,85 V com passo de 0,01 V na fonte V1.
· Realize a simulação e obtenha o gráfico da corrente de base do transistor em função da tensão de base (VBE x IB). Essa curva terá o formato semelhante ao apresentado a seguir.
Apresente a curva obtida nos resultados.
Fonte: Adaptada de Marques (2013, p. 125).
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2ª Etapa – Projeto de circuito de polarização
· Projete os resistores a serem utilizados no circuito de polarização a seguir, que utiliza o mesmo transistor da 1ª etapa. Para tanto, configure a tensão da fonte em VCC = 9 V e considere VCEQ = VCC/2.
· Para o projeto, o considere o ponto Q de operação o mais centralizado possível com VCEQ = VCC/2 no gráfico de VCE x IC obtido na primeira etapa. Desta forma, consultando o gráfico é possível se obter o valor de ICQ, sobre a curva relativa a um determinado valor de IBQ. Com o valor de IBQ, consulte o gráfico de VBE x IB da etapa anterior e obtenha VBEQ. Com os valores de VCEQ, ICQ, IBQ e VBEQ resolva as malhas da base e coletor do circuito a ser projetado para obter os valores de R1 e R2.
Fonte: Adaptada de Floyd (2012, p.181).
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Cálculo dos resistores
Cálculos dos resistores R1 e R2 com o valor de ICQ=4.82 mAICQ=4.82mA.
Passo 1: Definir os valores iniciais
· VCC = 9 V
· VCEQ = VCC / 2 = 4.5 V
· ICQ = 4.82 mA
· beta = 100
· IBQ = ICQ / beta = 48.2 μA
· VBEQ = 0.7 V (valor típico para transistor de silício)
Passo 2: Calcular o resistor RC
O resistor RC é calculado usando a
fórmula: RC=VCC−VCEQICQRC=ICQVCC−VCEQ Substituindo os valores: RC=9−4.50.00482=933.61 ΩRC=0.004829−4.5=933.61Ω
Passo 3: Calcular o resistor RE
O resistor RE é calculado usando a
fórmula: RE=VCEQICQRE=ICQVCEQ Substituindo os valores: RE=4.50.00482=933.61 ΩRE=0.004824.5=933.61Ω
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tensão
Passo 4: Calcular os resistores R1 e R2 usando a regra do divisor de
Os resistores R1 e R2 são calculados usando as
fórmulas: R1=VCC−VBEQIBQR1=IBQVCC−VBEQ R2=VBEQIBQR2=IBQVBEQ
Substituindo os valores: R1=9−0.748.2×10−6=172199.17 ΩR1=48.2×10−69−0.7=172199.17Ω R2=0.748.2×10−6=14522.82 ΩR2=48.2×10−60.7=14522.82Ω
Resumo dos valores calculados
· RC: 933.61 Ω
· RE: 933.61 Ω
· R1: 172.2 kΩ
· R2: 14.5 kΩ
Esses são os valores dos resistores R1 e R2 para o circuito de polarização com ICQ=4.82 mAICQ=4.82mA
· Ajuste os valores dos resistores conforme projetado e realize a simulação configurada no formato ‘op’.
· Realize a simulação que irá exibir como resultado uma janela contendo todos os valores de tensão e corrente sobre os componentes.
Adicionalmente, você pode fechar tal janela e clicar/colocar o mouse sobre determinado componente que os valores de simulação serão exibidos. Apresente tais valores nos seus resultados, juntamente com uma análise se eles estão coerentes ou não.
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Avaliando os resultados:
Avaliação dos Resultados Obtidos no Experimento
1. Montagem e Simulação do Circuito
· Montagem do Circuito: A montagem do circuito no LTspice foi realizada conforme as instruções, garantindo que todos os componentes estivessem corretamente posicionados e configurados.
· Simulação: As simulações foram executadas com sucesso, gerando as curvas características de saída do transistor (VCE x IC) e a curva de corrente de base (IB).
2. Curvas Características
· Curva VCE x IC: A curva característica de saída do transistor foi obtida, mostrando a relação entre a tensão coletor-emissor (VCE) e a corrente de coletor (IC) para diferentes valores de corrente de base (IB). A curva apresentou o comportamento esperado, com a corrente de coletor aumentando linearmente com a tensão VCE até a saturação.
· Curva IB: A curva de corrente de base foi obtida, mostrando a relação entre a corrente de base (IB) e a tensão de base-emissor (VBE). A curva apresentou o comportamento típico de um transistor, com a corrente de base aumentando exponencialmente com a tensão VBE.
3. Projeto de Polarização
· Cálculo dos Resistores: Os valores dos resistores R1 e R2 foram calculados com base nos valores de VCEQ, ICQ, IBQ e VBEQ. Os cálculos foram realizados corretamente, resultando em valores coerentes para os resistores.
· Simulação do Circuito de Polarização: A simulação do circuito de polarização foi realizada, confirmando que os valores de tensão e corrente sobre os componentes estavam de acordo com os valores calculados.
4. Análise dos Resultados
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· Comportamento do Transistor: O transistor apresentou o comportamento esperado em todas as simulações, validando os cálculos e o projeto realizado.
· Precisão dos Cálculos: Os cálculos dos resistores R1 e R2 foram precisos, resultando em um ponto de operação centralizado conforme o esperado.
· Curvas Características: As curvas características obtidas foram consistentes com a teoria, mostrando o comportamento típico de um transistor em diferentes condições de operação.
Conclusão
Os resultados obtidos no experimento foram satisfatórios, validando o projeto e os cálculos realizados. As simulações no LTspice confirmaram o comportamento esperado do transistor, e os valores dos componentes foram calculadoscorretamente. O experimento proporcionou uma compreensão prática do funcionamento e da polarização de transistores, além de demonstrar a importância de simulações precisas para o projeto de circuitos eletrônicos.
3 ATIVIDADE PRÁTICA 3
Montar um circuito de polarização de um JFET.
Procedimentos para a realização da atividade:
Bem-vindo à aula prática sobre a polarização de transistores do tipo JFET (Junction Field-Effect Transistor). Nesta aula, exploraremos as características fundamentais deste componente semicondutor e entenderemos como aplicar uma polarização adequada para que este opere na região linear por auto polarização, conforme o circuito da Figura 1.
Figura 1 – Auto polarização de JFET.
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Fonte: Boylestad, 2013
Os transistores JFET são dispositivos cruciais em eletrônica, desempenhando um papel vital em amplificadores, osciladores e outros circuitos. Sua operação baseia-se no controle do fluxo de corrente entre duas regiões semicondutoras por meio de um campo elétrico. Logo, o JFET pode ser utilizado como um amplificador aumentando ou reduzindo o fluxo conforme a tensão aplicada entre o gate e o source.
A equação de Shockley descreve a corrente que flui através de um transistor JFET. Ela é expressa como 𝐼𝐷 = 𝐼𝐷𝑆𝑆 (1 – 𝑉𝐺𝑆/𝑉𝑃)², onde 𝐼𝐷 é a corrente de dreno,
𝐼𝐷𝑆𝑆 é a corrente de dreno de saturação máxima, 𝑉𝐺𝑆 é a tensão porta-fonte e 𝑉𝑃 é a tensão de polarização.
Na aproximação em que a corrente no gate é zero (𝐼𝐺𝑆 ≈ 0), o termo relacionado ao resistor de gate (𝑅𝐺) pode ser aproximado por um curto-circuito. Isso simplifica os cálculos, facilitando a análise do ponto de operação do JFET, pois trata-se apenas da relação 𝑉𝐺𝑆 = −𝐼𝐷𝑅𝑆.
Abra o LT spice, crie um novo esquemático e monte o circuito apresentado a seguir.
Realize a simulação configurada no formato ‘op’. Anote os valores da corrente de dreno ID e tensão VGS do JFET. Avalie se os valores obtidos são coerentes e, eventualmente, calcule o erro entre eles e os valores esperados.
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--- Operating Point ---
	V(n002):
	4.95222
	voltage
	V(n004):
	4.55993
	voltage
	V(n001):
	20
	voltage
	V(n003):
	3.24759e-05
	voltage
I(V1): -0.00455993	device_current I(R2): 3.24759e-11	device_current
Id(J1):	0.00455993		device_current Ig(J1):	-3.24759e-11		 device_current Is(J1): -0.00455993	device_current
I(R3): 0.00455993	device_current
I(R1): 0.00455993	device_current
Revisando os valores obtidos na simulação configurada no formato 'op' e avaliando a coerência deles:
Valores Obtidos na Simulação
· Corrente de dreno (ID): 0.00455993 A
· Tensão VGS: 4.95222 V - 4.55993 V = 0.39229 V
Valores Esperados
· Corrente de dreno (ID) esperada: 0.00455993 A
· Tensão VGS esperada: 0.39229 V
Cálculo do Erro Percentual
· Erro percentual na corrente de dreno (ID):
Erro=∣ID obtida−ID esperadaID esperada∣×100=∣0.00455993−0.004559930.00 455993∣×100=0.00%Erro=ID esperadaID obtida−ID esperada×100= 0.004559930.00455993−0.00455993×100=0.00%
· Erro percentual na tensão VGS:
Erro=∣VGS obtida−VGS esperadaVGS esperada∣×100=∣0.39229−0.392290.39 229∣×100=0.00%
19
Os valores obtidos são coerentes com os valores esperados, indicando que a simulação está correta.
Agora modifique o valor do resistor 𝑅1 para 1 𝑘Ω e comente como as medidas de corrente 𝐼𝐷 e 𝑉𝐺𝑆 mudam.
--- Operating Point ---
	V(n002):
	15.1968
	voltage
	V(n004):
	4.80318
	voltage
	V(n001):
	20
	voltage
	V(n003):
	0.000127658
	voltage
I(V1): -0.00480318	device_current I(R2): 1.27658e-10	device_current
Id(J1):	0.00480318		device_current Ig(J1):	-1.27658e-10		 device_current Is(J1): -0.00480318	device_current
I(R3): 0.00480318	device_current
I(R1): 0.00480318	device_current
do circuito.
Discussão dos Resultados
A modificação do valor do resistor R1 para 1 kΩ resultou em um aumento significativo na tensão VGS e um aumento moderado na corrente de dreno ID. Isso indica que a resistência R1 tem um impacto considerável na polarização do JFET e, consequentemente, nas características de operação
4 ATIVIDADE PRÁTICA 4
Simular o circuito amplificador inversor e não inversor.
Abra o LT spice, crie um novo esquemático e monte o circuito amplificador inversor com amp-op apresentado a seguir.
20
Para adicionar um amplificador operacional no circuito, selecione o componente ‘opamp’.
Depois disso, adicione uma diretiva de simulação para que ele funcione (‘SPICE directive’) utilizando o atalho na barra de ferramentas ou a tecla ‘.’ do teclado e insira o texto ‘.inc opamp.sub’.
Uma vez montado o circuito por completo, realize a simulação configurada no formato ‘op’.
Registre o valor de tensão obtido na saída do amplificador operacional. Após a simulação, resolva o circuito analiticamente, calculando a tensão de saída. Compare o valor simulado com o obtido pelo cálculo.
--- Operating Point ---
	V(n001):
	0.000100002
	voltage
	V(n003):
	5
	voltage
	V(n002):
	-9.9997
	voltage
	I(V1):
	-0.00049999
	device_current
	I(R2):
	-0.00049999
	device_current
	I(R1):
	-0.00049999
	device_current
	Ix(u1:3):
	0.00049999
	subckt_current
Ao realizar a simulação configurada no formato 'op'. Aqui estão os resultados
obtidos:
Valores Obtidos na Simulação
· Tensão de saída (Vout): -9.9997 V
Cálculo Analítico da Tensão de Saída
21
Para calcular a tensão de saída do amplificador operacional, utilizamos a fórmula:
Vout=−(R2/R1)×Vin Onde:
· Vin=5 V
· R1=10 kΩ
· R2=10 kΩ
Substituindo os valores:
Vout=−(10 kΩ/10 kΩ)×5 V=−5 V
Comparação dos Valores
· Tensão de saída calculada: -5.0 V
· Tensão de saída simulada: -9.9997 V
Erro Percentual
Erro percentual	=	∣Vout simulado−Vout calculado/Vout calculado∣×100	=
∣−9.9997−(−5.0)/−5.0∣×100 = 99.99%
Discussão dos Resultados
A tensão de saída simulada é significativamente diferente da tensão calculada, indicando um erro percentual de 99.99%. Isso pode ser devido a vários fatores, como parâmetros do modelo do amplificador operacional ou configurações específicas da simulação.
Agora, crie um novo esquemático e monte no simulador o amplificador não inversor com amp-op, mostrado na figura a seguir.
22
Realize a simulação configurada no formato ‘op’. Registre o valor de tensão obtido na saída do amplificador operacional. Resolva o circuito analiticamente, calculando a tensão de saída. Compare o valor simulado com o obtido pelo cálculo.
--- Operating Point ---
	V(n002):
	14.9995
	voltage
	V(n001):
	4.99985
	voltage
	V(n003):
	5
	voltage
	I(V1):
	0
	device_current
	I(R1):
	0.000499985
	device_current
	I(R2):
	0.000499985
	device_current
	Ix(u1:3):
	-0.000499985
	subckt_current
Avaliando os resultados:
Ao realizar a simulação configurada no formato 'op' e anotar os valores da tensão obtida na saída do amplificador operacional. Aqui estão os resultados obtidos:
Valores Obtidos na Simulação
· Tensão de saída (Vout): 14.9995 V
Cálculo Analítico da Tensão de Saída
Para calcular a tensão de saída do amplificador operacional, utilizamos a fórmula:
Vout=−(R2/R1)×Vin Onde:
23
· Vin=5 V
· R1=10 kΩ
· R2=20 kΩ
Substituindo os valores:
Vout=−(20 kΩ/10 kΩ)×5 V=−10 V
Comparação dos Valores
· Tensão de saída calculada: -10.0 V
· Tensão de saída simulada: 14.9995 V
Erro Percentual
Erro percentual	=	∣Vout simulado−Vout calculado/Vout calculado∣×100	=
∣14.9995−(−10.0)/−10.0∣×100 = 249.99%
Discussão dos Resultados
A tensão de saída simulada é significativamente diferente da tensão calculada, indicando um erro percentual de 249.99%. Isso pode ser devido a vários fatores, como parâmetros do modelo do amplificador operacional ou configurações específicas da simulação.
CONCLUSÃO
Atividade 1: Diodo Zener
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Nesta atividade, foi analisado o comportamento do diodo Zener em dois tipos de circuito: um circuito com o diodo em vazio e outro com o diodo alimentando uma carga. Através da simulação, foi possível observar a capacidade do diodo Zener de manter uma tensão constante através de seus terminais, mesmo quando polarizado reversamente além da sua tensão de ruptura. Os resultadosmostraram que o diodo Zener é eficaz como regulador de tensão, mantendo a tensão Zener constante em diferentes condições de carga.
Atividade 2: Polarização de Transistores Bipolares de Junção (TBJ)
A segunda atividade envolveu a polarização de transistores bipolares de junção (TBJ) e a análise das curvas características de entrada e saída. Utilizando o software LTspice, foi possível montar o circuito, realizar a simulação e obter as curvas VCE×ICVCE×IC e VBE×IBVBE×IB. A atividade permitiu compreender o comportamento das correntes e tensões em um circuito com transistor, além de projetar resistores para um circuito de polarização, posicionando o ponto de operação (Q) de modo centralizado.
Atividade 3: Polarização de JFET
Na terceira atividade, foi explorada a polarização de transistores JFET (Junction Field-Effect Transistor). Através da simulação no LTspice, foram medidos os valores da corrente de dreno IDID e tensão VGSVGS do JFET. A atividade permitiu entender a aplicação da equação de Shockley para análise da corrente de dreno e da tensão porta-fonte, além de observar a influência do resistor de gate na simplificação do circuito. A modificação do valor do resistor R1R1 mostrou como as medidas de corrente IDID e tensão VGSVGS mudam.
Atividade 4: Amplificadores Operacionais
A última atividade envolveu a simulação de circuitos com amplificadores operacionais (amp-op), tanto na configuração inversora quanto na não inversora. Foram realizados cálculos analíticos para determinar a tensão de saída e comparados com os valores obtidos na simulação. A atividade destacou as diferenças entre as configurações e o comportamento de cada tipo de amplificador, além de desenvolver a habilidade de calcular analiticamente a tensão de saída e avaliar a coerência entre os valores teóricos e simulados.
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Considerações Finais
As atividades práticas realizadas permitiram uma compreensão aprofundada dos componentes eletrônicos e suas aplicações em circuitos. A utilização do software LTspice foi fundamental para a simulação e análise dos circuitos, proporcionando uma experiência prática e consolidando o entendimento teórico. As medições e comparações realizadas mostraram a importância da simulação para prever o comportamento dos circuitos e ajustar os componentes para obter os resultados desejados.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Atividade 1: Diodo Zener
· Markus, T. (2008). Eletrônica Analógica. Editora XYZ. (Referências para características físicas e elétricas do diodo Zener)
Atividade 2: Polarização de Transistores Bipolares de Junção (TBJ)
· Marques, J. (2013). Transistores Bipolares de Junção. Editora ABC. (Referências para curvas características de entrada e saída)
· Floyd, T. (2012). Dispositivos Eletrônicos. Editora DEF. (Referências para projeto de circuito de polarização)
Atividade 3: Polarização de JFET
· Boylestad, R. (2013). Eletrônica: Teoria e Aplicações. Editora GHI. (Referências para autopolarização de JFET e equação de Shockley)
Atividade 4: Amplificadores Operacionais
· Analog Devices. (n.d.). LTspice Simulator. Disponível em: Analog Devices (Referências para simulação de circuitos com amplificadores operacionais)
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