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Exercícios Resolvidos Eletrônica Prof. Luís Caldas www.luiscaldas.com.br Pág. 1 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 Exercícios Resolvidos Eletrônica Prof. Luís Caldas www.luiscaldas.com.br Pág. 2 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 = 680, RD = 2K, VDD = 12V, RG = 1M. 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 Exercícios Resolvidos Eletrônica Prof. Luís Caldas www.luiscaldas.com.br Pág. 3 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: RS 2ID 2 – 2ID(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 Exercícios Resolvidos Eletrônica Prof. Luís Caldas www.luiscaldas.com.br Pág. 4 5.o Para o amplificador a FET, são dados: VDD = 12V, IDSS = 8mA, RD = 1K, RS = 680, 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 RS 2Id2 + 2.RS.ID [(VP – VGG) – VP2 /2Rs.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 Exercícios Resolvidos Eletrônica Prof. Luís Caldas www.luiscaldas.com.br Pág. 5 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 = 8mA. Solução: a) ID = IDSS.( 1 – VGS/VP)2 = ID/IDSS = (1 – VGS/VP)2 = raiz(2/8) = (1 – VGS / - 4) = VGS = -2,0V VG - VGS 3 – (-2,0) b) VG = VGS + RS. ID VGG - VGS = RS . ID e RS = = = 2,5K ID 2mA VDD - VDS - VRS 12 – 5 - 5 RD = = = 1,0K RD = 1,0K. ID 2mA c) VG = RB2 . IB2 = RB2 = VG/IRB2 = 3V/0,1mA = 30K e RB1 . IRB2 = 9V/0,1mA = 90K. RB1 RB2 RD RS Exercícios Resolvidos Eletrônica Prof. Luís Caldas www.luiscaldas.com.br Pág. 6 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. Exercícios Resolvidos Eletrônica Prof. Luís Caldas www.luiscaldas.com.br Pág. 7 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, RG = 1M, 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)IDSS = 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 x 3,55mA = 1,4V. Exercícios Resolvidos Eletrônica Prof. Luís Caldas www.luiscaldas.com.br Pág. 8 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. 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.
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