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Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 1 Unidade VI – Polarização do FET Circuitos de polarização CC dos FET’s 14/11/2012 08:59 Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 2 14/11/2012 08:59 Introdução Relações importantes Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 3 14/11/2012 08:59 Configuração com Polarização Fixa Circuito Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 4 14/11/2012 08:59 Configuração com Polarização Fixa Método Matemático Malha de entrada Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 5 14/11/2012 08:59 Configuração com Polarização Fixa Circuito para análise dc Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 6 14/11/2012 08:59 Configuração com Polarização Fixa Método Matemático Malha de saída Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 7 14/11/2012 08:59 Configuração com Polarização Fixa Método Gráfico Traçado da curva de transferência Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 8 14/11/2012 08:59 Configuração com Polarização Fixa Método Gráfico Obtenção do ponto de operação Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 9 14/11/2012 08:59 Configuração com Polarização Fixa Exemplo: Utilizando os métodos matemático e gráfico, determine para o circuito abaixo: VGSQ IDQ VDS VD VG VS Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 10 14/11/2012 08:59 Configuração com Polarização Fixa Solução: Método Matemático Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 11 14/11/2012 08:59 Configuração com Polarização Fixa Solução: Método Gráfico Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 12 14/11/2012 08:59 Configuração com Polarização Fixa Solução: Método Gráfico Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 13 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Circuito Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 14 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Circuito para análise dc Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 15 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Método Matemático Malha de entrada Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 16 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Método Matemático Malha de saída Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 17 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Método gráfico Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 18 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Método gráfico Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 19 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Método gráfico Malha de saída Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 20 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Exemplo: Determine para o circuito abaixo: VGSQ IDQ VDS VS VG VD Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 21 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Solução: Esboço da reta Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 22 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Solução: Esboço da curva característica Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 23 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Solução: Determinação do ponto “Q” Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 24 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Solução: Determinação das demais grandezas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 25 14/11/2012 08:59 Configuração com Autopolarização Solução: Determinação das demais grandezas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 26 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Circuito Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 27 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Circuito para análise dc Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 28 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Determinando o ponto “Q” Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 29 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Determinando o ponto “Q” Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 30 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Efeito da variação de RS no ponto “Q” Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: PauloCésar do Nascimento 31 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Malha de saída Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 32 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Exemplo: Determine para o circuito abaixo: VGSQ IDQ VD VS VDS VDG Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 33 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Solução: Para a curva de transferência: Equação da reta do circuito: Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 34 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Solução: Equação da reta do circuito: Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 35 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Solução: Plotagem das curvas: Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 36 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Solução: Determinação das grandezas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 37 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Solução: Determinação das grandezas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 38 14/11/2012 08:59 Polarização por Divisor de tensão Solução: Determinação das grandezas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 39 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Utiliza-se as mesmas regras e expressões dos circuitos de polarização do JFET; Deve-se ter o cuidado de observar que o MOSFET tipo depleção pode admitir um ponto de operação na região de valores positivos de VGS (intensificação); Serão analisados a seguir, alguns exemplos para entender esta aplicação. Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 40 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Exemplo: Determine para o circuito abaixo: VGSQ IDQ VDS Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 41 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Solução: Para a curva de transferência Para VGS = + 1 V Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 42 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Solução: Equação da reta do circuito Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 43 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Solução: Traçado das curvas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 44 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Solução: Determinando as grandezas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 45 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Exemplo: Repita o exemplo anterior para RS = 150Ω VGSQ IDQ VDS Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 46 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Solução: Para a curva de transferência Para VGS = + 1 V Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 47 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Solução: Equação da reta do circuito Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 48 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Solução: Traçado das curvas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 49 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Solução: Determinando as grandezas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 50 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Exemplo: Determine para o circuito abaixo: VGSQ IDQ VD Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 51 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Solução: Para a curva de transferência Para VGS = + 2 V Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 52 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Solução: Equação da reta do circuito Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 53 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Solução: Traçado das curvas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 54 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Depleção Solução: Determinando as grandezas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 55 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Relações Importantes: Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 56 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Construção da curva de transferência: Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 57 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização com Realimentação Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 58 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização com Realimentação Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 59 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização com Realimentação Fazendo ID = 0mA Fazendo VGS = 0V Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 60 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização com Realimentação Obtendoo ponto de operação Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 61 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização com Realimentação Exemplo: Obtenha o ponto de operação para o circuito abaixo: Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 62 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização com Realimentação Solução: Para a curva de transferência Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 63 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização com Realimentação Solução: Para a curva de transferência Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 64 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização com Realimentação Solução: Traçado da curva de transferência Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 65 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização com Realimentação Solução: Para a reta do circuito Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 66 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização com Realimentação Solução: Traçado da reta do circuito e definindo o ponto de operação Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 67 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização por Divisor de Tensão Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 68 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização por Divisor de Tensão Malha de entrada: Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 69 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização por Divisor de Tensão Malha de entrada: Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 70 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Configuração de Polarização por Divisor de Tensão Malha de saída: Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 71 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Exemplo: Determine para o circuito abaixo: VGSQ IDQ VDS Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 72 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Solução: Para a curva de transferência Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 73 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Solução: Equação da reta do circuito Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 74 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Solução: Traçado das curvas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 75 14/11/2012 08:59 MOSFET tipo Intensificação Solução: Determinando as grandezas Curso: Engenharia Elétrica Disciplina: Eletrônica Analógica I Tema : Polarização do FET Professor: Paulo César do Nascimento 76 14/11/2012 08:59 JFET/MOSFET como Chave Os transistores de efeito de campo são muito utilizados na prática como dispositivos de chaveamento pela simplicidade do circuito de controle e pela velocidade de chaveamento, além do baixo consumo de potência; Para utilizar estes dispositivos como chave, os seguintes parâmetros devem ser observados na folha de dados do dispositivo: Para o JFET e MOSFET tipo depleção (canal “n”): IDSS e Vp (VGS(off)) Na condução: ID = IDSS e VGS = 0 V No bloqueio: ID = 0 ma e VGS ≥ Vp Para o MOSFET tipo Intensificação (canal “n”): VT (VGS(Th)) e IDmáx Na condução: 0 < ID < IDmáx e VGS > VT No bloqueio: ID = 0 ma e VGS < VT
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