Exercícios de FET - Divisor de Tensão e Autopolarização

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SOLUÇÃO DOS EXERCÍCIOS – REFERENTES A FET – DIVISOR DE TENSÃO E 
AUTOPOLARIZAÇÃO – ANÁLISE CC. 
 
1.o Para o Amplificador a seguir, calcular : 
 
 
Solução : Pela figura acima verifica-se que a tensão VGS = 0, pois o terminal fonte do 
transistor está à terra e o terminal de gate também através do resistor RG. 
Quando VGS = 0, a corrente ID = IDSS = 6mA. 
a) VGS = 0 e ID = 6mA. 
b) VDS = VDD – RD.ID = 12 – 1K.6mA = 6V. 
 
2.o Para o Amplificador acima se RD = 1,5K, pode-se afirmar : 
 
a) Os dados não são suficientes para afirmar qual é a operação do circuito. 
b) O amplificador opera na região de saturação. 
c) O amplificador opera na região de linear. 
d) A tensão VGS =0, o transistor está cortado. 
e) Esta configuração fonte comum precisa de resistor de fonte. 
 
 
Solução : 
 
VDS = VGS – VP = 0 – (- 4) = +4 
 
Daí, como VGS ≥ 0 ⇒ O transistor opera na região de saturação. 
RD 
RG 
VDS 
DADOS : 
 
IDSS = 6mA 
VP = - 4 V 
VDD = 12 V 
RD = 1K 
Pede-se : 
 
a) ( IDq ,VGS ). 
b) VDS 
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3.o Para o amplificador a seguir, sabendo-se que opera no ponto de constrição da curva do 
transistor ID x VDS e são dados : 
VZ = 3V, RD = 2K, VP = - 6V e Vdd = 10V. 
 
pede-se: 
 
a) A tensão VGSq. 
b) A tensão VDS. 
c) A corrente IDSq. 
 
 
Solução : Pela figura a tensão VGS = - VZ = - 3V. 
 
a) VZq = - 3V. 
b) No ponto de constrição ⇒ VDS = VGS – VP = - 3 – (- 6) = 3V. 
c) A corrente 
 VDD -VDS 10 - 3 
IDq =  =  = 3,5mA. 
 RD 2K 
 
4.o Para o amplificador a seguir, são dados : 
IDSS = 10mA, VP = - 4V, RS = 680Ω, RD = 2KΩ, VDD = 12V, RG = 1MΩ. Pede-se : 
a) O valor de IDq e VGSq, solução pelo método gráfico. 
b) O valor de IDq e VGSq, solução pelo método algébrico. 
c) O valor de VDS. 
-Vdd 
RS 
RD 
VZ 
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Solução : O valor de VGSq e IDq, serão retirados do gráfico a seguir. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Os valores retirados do gráfico, são : 
 
VGSq = - 1,9V e IDq = 2,8mA. 
 
b) Método algébrico. 
 
Resulta : 
 
RS2 – 2(VP . RS – VP2 / 2IDSS) + VP2 = 0 
 
VGSq = - 1,89V e IDq = 2,78mA. (Solução mais adequada). 
 
c) VDS = VDD – ID(RS + RD) = 12 – 2,78.10-3. (680 + 2000) = 4,54V. 
 
RG 
RD 
RS 
-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 0
0
2
4
6
8
10
CURVA DE AUTOPOLARIZACAO
reta de carga
Q
Curva Transferencia
C
or
re
nt
e 
em
 A
Tensao em V
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5.o Para o amplificador a FET, são dados : VDD = 12V, IDSS = 8mA, RD = 1K, RS = 680Ω, 
VP = - 4V, RB1 = 200K, RB2 = 50K. Pede-se : 
a) O valor de IDq e VGSq, solução pelo método gráfico. 
b) O valor de IDq e VGSq, solução pelo método algébrico. 
c) O valor de VDS. 
 
 
Solução : Pelo método gráfico, a polarização será : 
 
a) Método gráfico 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
VGSq = - 0,9V e IDq = 4,9mA. 
 
b) Método algébrico 
 
Pelo método gráfico, os valores de 
 
RS2 + 2.RS.(VP – VGG) – 2.VP/IDSS + (VP – VGG)2 = 0 
RB1 
RB2 
RD 
RS 
-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
-5
0
5
10
CURVA DE POLARIZACAO - DIVISOR DE TENSAO - FET
reta de carga
Q
Curva Transferencia
Id
 - 
> 
C
or
re
nt
e 
em
 A
VGS -> Tensao em V
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Daí, IDq = 4,84mA e VGSq = -0,89V. 
 
c) O valor de VDS = VDD – ID.(RS + RD) = 8,71V. 
 
6.o : Deseja-se projetar um amplificador a FET, cujas características são apresentadas a 
seguir. O ponto de trabalho do circuito é ID = 2mA e VDS = 5V. Pede-se : 
a) O valor de VGS 
b) O valor de RS e RD. 
c) Os valores de RB1 e RB2 
Obs.: Adotar VG = 3V e IRB1 = IRB2 = 0,1mA e VDD = 12V e VP = -4V e IDSS = 10mA. 
 
 
Solução : 
 
 
a) ID = IDSS.( 1 – VGS/VP) = ID/IDSS = 1 – VGS/VP = 2/10 = 1 – VGS / - 4 = VGS = -1,8V 
 
 
 VGG - VGS 3 – (-1,8) 
b) VGG = VGS + RS. ID ⇒ VGG - VGS = RS . ID e RS =  =  = 2,4K 
 ID 2mA 
 
 VDD - VDS 12 - 5 
(RS + RD) =  =  = 3,5K ⇒ RD = 3,5K – 2,4K = 1,1K. 
 ID 2mA 
 
c) VGG = RB2 . IB2 = RB2 = VGG/IRB2 = 3V/0,1mA = 30K e RB1 . IRB2 = 9V/0,1mA = 90K. 
 
 
RB1 
RB2 
RD 
RS 
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7.o Sabendo-se que gm = gm0 = 5mS no circuito amplificador a FET – autopolarização e 
IDSS = 10mA, VP = - 4V, . Pede-se : 
a) A corrente ID e VGS de operação do circuito 
 
Solução : Se gm = gmo, então o ponto de polarização, VGS = 0 e ID = IDSS = 10mA 
 
8.o Calcular a impedância de entrada e de saída do circuito de autopolarização prob.4 e do 
circuito divisor de tensão prob.5. 
 
Solução : 
 
a) Autopolarização : Zi = RG e ZO = RD. Zi = 1M e ZO = 2K. 
 
b) Divisor de Tensão : Zi = RB1 // RB2 e ZO = RD. Zi = 40K e ZO = 1K. 
 
9.o Para o FET, da figura a seguir, são dados VP = - 4V e IDSS = 12mA RG = 1M e RD = 2K, 
calcular : 
 
a) A corrente IDq 
b) A tensão VDSq 
 
a) ID = IDSS (1 - VGS/VP)2 = 12mA (1 – -1,5/-4)2 = 4,7mA. 
b) VDS = VDD – RD. ID = 12 – 2K.4,7mA = 2,6V. 
 
 
 
 
 
 
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10.o Para o circuito a seguir, sabendo-se que RD= 2K e RS= 1K. São dados : VDD=20V, 
IDSS = 4,5mA e VP = - 5V, calcular : 
 
a) A corrente ID 
b) A tensão VDS 
c) A tensão no dreno. 
d) A tensão na fonte 
 
 
 
11.o Para o circuito a seguir são dados : IDSS = 6mA, VP = - 6V, RD = 2,2K, RS = 0,39K e 
VDD = 14V, calcular : 
 
a) O valor de VGSq e IDq. 
b) O valor da tensão de fonte. 
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0
0
5
10
15
20
CURVA DE AUTOPOLARIZACAO
reta de carga
Q
Curva TransferenciaC
or
re
nt
e 
em
 A
Tensao em V
 
 
 
 
 
Pelo circuito como VGS = 0V então a) ID = IDSS = 4,5mA. 
 
b) VDS = VDD – (RS + RD)ID = 20V – (2K + 1K).4,5mA 
 
VDS = 6,5V. 
 
c) VD = VDS + RS.ID = 6,5 + 1K.4,5mA = 11V. 
 
d) VS = RS ID = 1K.4,5mA = 4,5V. 
Do gráfico podemos retirar os valores de VGSq e IDq. 
 
a) Vgsq = - 1,4V e IDq = 3,55mA. 
 
b) A tensão VS = 0,39K.3,55mA = 1,4V. 
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12.o Para o circuito da figura a seguir, são dados VDD = 16V, IDSS = 6mA, VP = - 6V, 
RD = 2,2K, RS = 2,2K, pede-se : 
 
a) IDq e VGSq 
b) VDSq e VS. 
 
-6 -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4
0
2
4
6
CURVA DE POLARIZACAO - TENSAO VSS - FET
reta de carga
Q
Curva Transferencia
Id
 - 
> 
C
or
re
nt
e 
em
 A
VGS -> Tensao em V
 
 
Problemas Recomendados do livro texto Dispositivos Eletrônicos e teoria de circuitos 
– 8.a ed. Boylestad, Nashelsky. 
pág. 354 – probls. 1,,3,,5,7,9,11,13,15. 
 
 
 
 
 
 
 
Do gráfico, temos : 
 
a) IDq = 2,7mA e VGSq = - 2,0V. 
 
b) VDSq = VDD – (RS + RD)ID + VSS 
 
VDSq = 16 – (2.2 + 2.2).2,7 + 4 = 8,12V. 
 
c) VS = 2,2K.2,7 – 4 = 1,94V.