EletronicaGeral1 ListaDeExercicios2 com respostas

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Eletr�ni
a Geral 1
Lista de Exer
í
ios 2 (
om respostas)
Prof. César M. Vargas Benítez
Departamento A
adêmi
o de Eletr�ni
a,
Universidade Te
nológi
a Federal do Paraná (UTFPR)
1. (2,5pt) Considere o 
ir
uito apresentado na Figura 1.
Diodo Zener de 9,1V / 500mW
R = 1kΩ
RL = 3, 3kΩ
Determine:
• (1pt) a faixa de valores de Vi que manterão o Zener no estado
�ligado�;
• (1pt) o valor mínimo de RL para Vi = 15V
Figura 1: Exer
í
io 1
*Solução:
• Faixa de valores de Vi que mantem o diodo Zener ativo (regulando
tensão):
� Vimin :
Vimin = VZ ∗ (R+RL)/RL (1)
1
�Todos os erros humanos são impa
iên
ia, uma interrupção prematura de um trabalho metódi
o.�- Kafka2
Vimin = 11, 86V (2)
� Vimax :
Como IR = IZ + IRL ,
IRmax = IZmax + IRL (3)
IRmax = IZmax + VRL/RL (4)
Como PZmax = VZ ∗ IZmax ,
IZmax = PZmax/VZ (5)
IZmax = 54, 95mA (6)
Vimax pode ser 
al
ulada a partir da Equação 9:
Vimax = IRmax ∗R+ VZ (7)
IRmax = IZmax+VRL/RL = IZmax+VZ/RL = 57, 708mA (8)
Vimax = IRmax ∗R+ VZ = 66, 808V (9)
Assim, a faixa de Vi que mantem o Zener ativo é:
11, 86V ≤ Vi ≤ 66, 808V
2. (2,5pt) Considere o 
ir
uito apresentado na Figura 2 
om os seguintes
valores:
VCC = 10V
Ponto Q: IC = 2mA; VCE = VCC/2
Transistor Q: 2N4401 
om β = 150
Determine os valores dos resistores para o ponto de operação e a fonte
de tensão indi
ados.
*Solução:
O valor dos resistores (RB e RC) pode ser determinado apli
ando a Lei
de Ohm.
RC =
VCC − VC
IC
(10)
�Todos os erros humanos são impa
iên
ia, uma interrupção prematura de um trabalho metódi
o.�- Kafka3
Figura 2: Exer
í
io 2
Como VCE = VC , temos
RC =
VCC − VCE
IC
(11)
RC = 2, 5kΩ (12)
RB =
VCC − VB
IB
(13)
Como VB = VBE e IB = IC/β, temos
RB =
VCC − VBE
IC
β (14)
RB = 697, 5kΩ (15)
3. (2,5pt) Desenhe a forma de onda de vo do 
ir
uito apresentado na Fi-
gura 3. Considere vi = 10senωt [V℄ e V1 = 4V
Figura 3: Exer
í
io 3
�Todos os erros humanos são impa
iên
ia, uma interrupção prematura de um trabalho metódi
o.�- Kafka4
*Solução:
-10
 0
 4.7
 10
 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
v(t
)
t[s]
vi(t), f=1kHz
vo(t)
Figura 4: Exer
í
io 3 - Formas de onda
4. (2,5pt) Considere o 
ir
uito apresentado na Figura 5. Desenhe a forma
de onda da tensão do diodo.
Considere:
• Gerador de sinal senoidal:
vi = 10senωt [V℄
• Fonte de tensão 
ontínua de 3V
Figura 5: Exer
í
io 4
�Todos os erros humanos são impa
iên
ia, uma interrupção prematura de um trabalho metódi
o.�- Kafka5
*Solução:
-13
-10
 0.7
 3.7
 10
 13
 0 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05
v(t
)
t[s]
vi(t), f=1kHz
vd(t)
Figura 6: Exer
í
io 4 - Formas de onda