Relatório Retificador de Meia Onda com filtro Capacitivo

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PRÁTICA 4, 5 E 6: POLARIZAÇÃO DE TBJ (MODO ATIVO) E 
AMPLIFICADORES COM TBJ 
 
Diego Costa Vinha - Gabriela Nogueira - Talis Ricardo da Silva Rossi 
Turma E51 – diegovinha@hotmail.com || talis_rsr10@hotmail.com.br 
 
 
Resumo – Com os dados obtidos experimentalmente no 
laboratório de eletrônica e com o recurso de simular os 
circuitos testados foi possível comparar ambos os dados e 
tirar conclusões se o experimento foi realizado com sucesso 
e se a teoria pode ser aplicada na prática. Primeiramente 
começou com a análise de polarização do TBJ de diversos 
modelos e posteriormente foi analisado quatro tipos de 
amplificadores, na qual todos eles foram simulados e 
obtiveram resultados satisfatório. 
 
Palavras-Chave – Transistor; Polarização; Resistor; 
Amplificador. 
 
I. INTRODUÇÃO 
 
Em uma análise ou um projeto de um amplificador com o 
uso de transistor, é necessário ser feita uma análise CC e CA 
do circuito amplificador. Umas das funções de um transistor 
no modo de operação de um amplificador, especificamente o 
TBJ, é a capacidade de aumentar um sinal de entrada na saída 
sem a necessidade de uma fonte externa. Para que sejam feitas 
as análises CC e CA do circuito, o teorema de superposição é 
aplicável, e a análise CC pode ser totalmente separada da 
análise do circuito em CA. 
 
II. DESENVOLVIMENTO PRÁTICO 
 
Para montar os sistemas foi dividida em duas partes, sendo 
a primeira, polarização de transistor bipolar de junção (TBJ) 
no modo ativo e a segunda de modo a fazer um amplificador 
com o TBJ. Nas duas partes foram utilizadas vária subpartes, 
das quais na segunda parte além de utilizar resistências, 
transistores (TBJ) e fontes de tensão contínua (comum em 
abas as partes), usou-se também capacitores e uma fonte de 
tensão alternada. 
 
2.1.1 Polarização de TBJ - Modo Ativo 
 
Usando as seguintes considerações de um projeto para que 
fossem possíveis determinar os valores das resistências R1 e 
R2 da Figura 1. 
 
 
Fig. 1. Circuito relacionado à prática 4, onde R1 e R2 serão obtidos 
através das considerações feitas no projeto. 
 
As considerações são as seguintes: 
 
𝑉𝐵𝐵 ≈
1
3
𝑉𝐶𝐶 (1) 
𝐼𝐶𝑅𝐶 ≈
1
3
𝑉𝐶𝐶 (2) 
𝑅1 + 𝑅2 ≈
𝑉𝐶𝐶
0,1 × 𝐼𝐸
 (3) 
𝑉𝐵𝐵 =
𝑅2
𝑅1 + 𝑅2
𝑉𝐶𝐶 (4) 
 
2.1.2 Polarização de TBJ - Modo Ativo com R1 e R2 dez vezes 
menores 
 
A segunda parte da polarização do TBJ, baseia-se em 
diminuir os valores teóricos e práticos de R1 e R2 da Figura 1 
em dez vezes e analisar as correntes e tensões. 
 
2.1.3 Polarização de TBJ com duas fontes de tensão – Modo 
Ativo 
 
Para realizar este experimentou foram necessárias duas 
fontes de tensão simétrica de 20V, um TBJ e quatro 
resistências sendo R1, R2, RC e RE com o valor de 8,2; 2,2; 2,7 
e 1,8, [kΩ] respectivamente. O circuito foi montado da 
seguinte maneira: 
 
 
 
 
Fig. 2. Circuito com duas fontes tensão simétricas de 20V. 
 
2.1.4 Modelo Alternativo – Modo ativo 
 
Nesta prática a configuração consistia em uma fonte 
de tensão contínua 20V, um TBJ e duas resistências, 4,7 kΩ 
(RC) e 680 kΩ (RB). Temos que o resistor de 680kΩ está 
fazendo a realimentação do circuito entre a base e o coletor. Já 
a tensão no emissor é nula pois VE está na referência zero, 
conforme indica a Figura 3. 
 
 
 
 
 
 
Fig. 3. Modelo alternativo com realimentação no coletor. 
 
2.1.5 Polarização de uma fonte de corrente 
 
Finalizando a parte de polarização de TBJ de modo ativo, este 
experimento utilizou de duas fontes de tensão contínua, VCC e VEE, 
cada uma com 10,35V sendo a segunda acoplada no circuito como 
receptora. Para a análise utilizou-se o modelo de espelho de 
corrente com dois TBJs e uma associação de duas resistências de 
10kΩ, conforme a Figura 4. 
 
 
Fig. 4. Espelho de corrente para a análise da polarização de uma fonte 
de corrente. 
 
2.2.1 Amplificador de emissor comum 
 
Para este experimento foi preciso uma série de componentes, 
descritos a seguir: 
o Fonte de tensão contínua 20V (VCC); 
o Fonte de tensão alternada com amplitude de 20mV e 
frequência de 10kHz; 
o Resistências R1, R2, RC, RE, RS, RL com os seguintes 
valores respectivamente, 39; 10; 3,9; 2; 1; 10, kΩ; 
o Capacitores CS, CC, CE com os seguintes valores 
respectivamente, 10; 1; 20, micro Farad; 
o Beta considerou-se 100 e r0 tendeu a infinito. 
 
Com isso o seguinte circuito pode ser realizado: 
 
 
Fig. 5. Circuito amplificador de emissor comum. 
 
Após a instalação do circuito, extraiu-se a forma de 
onda da tensão na entrada (Vs) e na saída (Vo) por meio do 
osciloscópio, no qual os resultados foram registrados. 
 
2.2.2. Amplificador de emissor comum sem capacitor no 
emissor 
 
Utilizando o mesmo processo do primeiro experimento 
(amplificador), porém sem o capacitor CE de valor 20 μF, 
extraiu-se a forma de onda da tensão na entrada (Vs) e na saída 
(Vo) por meio do osciloscópio e as medidas foram anotadas. 
 
2.2.3 Amplificador de base comum 
 
As análises da configuração amplificador de base comum 
foram feitas teoricamente e posteriormente simuladas. O 
 
circuito foi baseado na questão 4.33 do livro de microeletrônica, 
Sedra e Smith [1]. 
 
2.2.4. Amplificador seguidor de emissor 
 
As análises da configuração amplificador seguidor de emissor 
foi feita teoricamente e posteriormente simulada, conforme 
anteriormente. O circuito também foi baseado numa questão do 
livro de microeletrônica, Sedra e Smith [1], a 4.34. 
 
III. RESULTADOS 
 
3.1.1 Polarização de TBJ - Modo Ativo 
 
Considerando que Vcc é uma tensão contínua de 12V, obtém-se 
os resultados com as Equações (1), (2), (3) e (4) que estão 
dispostos no quadro 1. 
 
Quadro 1 – Resultados teóricos da polarização de TBJ – Modo 
Ativo. 
GRANDEZA VALOR 
Resistor R1 80 kΩ 
Resistor R2 40 kΩ 
Resistor RE 3,3 KΩ 
Resistor RB 26,7 kΩ 
Resistor RC 4,36 kΩ 
Corrente IE 0,9259 mA 
Corrente IC 0,9207 mA 
Corrente IB 5,20 µA 
Tensão VE 3,06 V 
Tensão VB 3,30 V 
Tensão VC 7,98 V 
Tensão VBE 0,70 V 
Tensão VCE 4,93 V 
 
A Figura 1 foi montada no laboratório com resistores 
comerciais que mais se aproximasse dos valores teóricos. Da 
mesma forma que anteriormente, um quadro foi montado com 
os valores experimentais com o devido erro. 
 
Quadro 2 - Resultados experimentais da polarização do TBJ – 
Modo Ativo com os erros quando comparado com o modelo 
teórico. 
GRANDEZA VALOR ERRO 
Resistor R1 82 kΩ 2,44% 
Resistor R2 39 kΩ 2,50% 
Resistor RE 3,3 KΩ 0,00% 
Resistor RC 3,9 kΩ 11,80% 
Corrente IE 0,94 mA 1,52% 
Corrente IC 0,93 mA 1,01% 
Corrente IB 4,2 µA 19,23% 
Tensão VE 3,611 V 18,00% 
Tensão VB 3,721 V 12,76% 
Tensão VC 8,120 V 1,75% 
Tensão VBE 0,615 V 12,14% 
Tensão VCE 4,710 V 4,46% 
 
Fazendo a simulação do circuito da Figura 1 com os 
resultados experimentais no Software Proteus, obtemos os 
seguintes resultados. 
 
Fig. 5. Circuito simulado no Proteus da Figura 1. 
 
 
3.1.2 Polarização de TBJ - Modo Ativo com R1 e R2 dez vezes 
menores 
 
Quadro 3 – Resultados teóricos da polarização de TBJ – Modo 
Ativo com R1 e R2 dez vezes menores. 
GRANDEZA VALOR 
Resistor R1 8 kΩ 
Resistor R2 4 kΩ 
Resistor RE 3,3 KΩ 
Resistor RB 2,67 kΩ 
Resistor RC 4,36 kΩ 
Corrente IE 0,9921 mA 
Corrente IC 0,9822 mA 
Corrente IB 9,90 µA 
Tensão VE 3,87 V 
Tensão VB 3,15 V 
Tensão VC 7,72 V 
Tensão VBE 0,72 V 
Tensão VCE 5,05 V 
 
 
 
Quadro 4 – Resultados experimentais da polarização de TBJ – 
Modo Ativo com R1 e R2 dez vezesmenores. 
GRANDEZA VALOR ERRO 
Resistor R1 8,2 kΩ 2,50% 
Resistor R2 3,9 kΩ 2,50% 
Resistor RE 3,3 KΩ 0,00% 
Resistor RC 3,9 kΩ 10,56% 
Corrente IE 0,98 mA 1,22% 
Corrente IC 0,98 mA 0,22% 
Corrente IB 4 µA 59,60% 
Tensão VE 3,52 V 9,04% 
Tensão VB 3,43 V 8,89% 
Tensão VC 8,172 V 5,85% 
Tensão VBE 0,616 V 14,40% 
Tensão VCE 4,962 V 1,74% 
 
 
Usando o Software Proteus para simular o circuito em 
questão, obtemos os seguintes resultados. 
 
Fig. 6. Simulação do circuito da Figura 1 com R1 e R2 dez vezes 
menores. 
 
Os resultados apresentaram algumas inexatidões, isso é 
provocado pela não idealidade do transistor (Efeito Early) e 
resistores. O fator beta do transistor usado na prática do 
laboratório, tinha um valor de aproximadamente 197, valor 
diferente do teórico e simulado, ambos eram 100. Apesar da 
inexatidão, os resultados ainda assim apresentaram boa 
concordância. 
 
3.1.3 Polarização de TBJ com duas fontes de tensão – Modo 
Ativo 
 
Quadro 5 – Resultados teóricos da polarização de TBJ com duas 
fontes de tensão – Modo Ativo. 
GRANDEZA VALOR 
Resistor R1 8,2 kΩ 
Resistor R2 2,2 kΩ 
Resistor RE 1,8 kΩ 
Resistor RC 2,7 kΩ 
Corrente IE 2,10 mA 
Corrente IC 2,09 mA 
Corrente IB 4,17 µA 
Tensão VE -12,42 V 
Tensão VB -11,61 V 
Tensão VC 8,74 V 
Tensão VBE 0,67 V 
Tensão VCE 21,2 V 
 
 
Fig. 6. Simulação da Figura 2 no software Proteus para obter os 
valores teóricos. 
 
Quadro 6 – Resultados experimentais da polarização de TBJ com 
duas fontes de tensão – Modo Ativo 
GRANDEZA VALOR ERRO 
Resistor R1 8,2 kΩ 0,00% 
Resistor R2 2,2 kΩ 0,00% 
Resistor RE 1,8 kΩ 0,00% 
Resistor RC 2,7 kΩ 0,00% 
Corrente IE 2,43 mA 15,71% 
Corrente IC 2,32 mA 11,00% 
Corrente IB 7 µA 67,86% 
Tensão VE -11,67 V 6,05% 
Tensão VB -11,07 V 4,65% 
Tensão VC 9,37 V 7,21% 
Tensão VBE 0,6 V 14,28% 
Tensão VCE 21,78 V 2,74% 
 
 
A não idealidade preservou-se mais uma vez, pois quando os 
resultados teóricos quando foram comparados com a prática 
tiveram um erro, que foi ocasionado pelo beta ser diferente de 100 
no experimento e algumas considerações que o software utiliza 
para fazer a análise. 
 
3.1.4 Modelo Alternativo – Modo Ativo 
 
 Quadro 7 – Resultados teóricos e experimentais da polarização 
de TBJ com duas fontes de tensão – Modo Ativo. 
GRANDEZA TEÓRICO PRÁTICO ERRO 
Resistor RC 4,7 kΩ 4,7 kΩ 0,00% 
Resistor RB 680 kΩ 680 kΩ 0,00% 
Corrente IE 2,68 mA 2,74 mA 2,24% 
Corrente IC 2,68 mA 2,74 mA 2,24% 
Corrente IB 9,87 µA 9,45 µA 4,25% 
Tensão VE 0 V 0 V 0,00% 
Tensão VB 0,697 V 0,63 V 9,61% 
Tensão VC 7,38 V 7,20 V 2,44% 
Tensão VBC -6,68V -6,73 V 0,75% 
Tensão VCE 7,38 V 7,26 V 1,63% 
 
 
 
 Fig. 7. Simulação da Figura 3 usando o Software Proteus afim de 
obter os valores teóricos. 
 
3.1.5 Polarização de uma fonte de corrente 
 
Quadro 8 – Resultados teóricos e experimentais da polarização 
de uma fonte de corrente 
GRANDEZA TEÓRICO PRÁTICO ERRO 
Corrente IE 1,395 mA 1,11 mA 20,43% 
Tensão VBE 0,67 V 0,627 V 6,42% 
 
 
Fig. 8. Simulação do espelho de corrente. 
 
3.2.1 Amplificador de emissor comum 
 
A figura abaixo é a simulação da Figura 5 do circuito 
amplificador com o capacitor no emissor. 
 
 
Fig. 9. Simulação do circuito amplificador com emissor comum da 
Figura 5. 
 
 
Fig. 10. Formato de onda senoidal do sinal de entrada (Azul) com o 
sinal de saída senoidal (Amarelo) da simulação da Fig. 9. 
 
Abaixo estão apresentados no Quadro 9 os resultados 
obtidos teoricamente e experimentalmente. 
 
 
Quadro 9 – Resultados teóricos e experimentais da TBJ como 
amplificador de emissor comum. 
GRANDEZA TEÓRICO PRÁTICO ERRO 
Tensão de entrada (Vi) 20 mV 20,7 mV 3,50% 
Tensão de saída (Vo) -1,78 V -1,92 V 7,86% 
Ganho de tensão (AV) 89 V/V 92,7 V/V 4,16% 
 
Os resultados obtidos tiveram erros baixos quando 
comparados os valores teóricos com os práticos, verificando 
então a teoria de amplificadores de emissor comum, onde o 
valor da tensão de saída é não invertido. 
 
3.2.2. Amplificador de emissor comum sem capacitor no 
emissor 
 
Já a figura abaixo é a simulação da Figura 5 do circuito 
amplificador sem capacitor no emissor. 
 
 
 
Fig. 11. Simulação do circuito amplificador com emissor comum da 
Figura 5 sem capacitor no emissor. 
 
 
Fig. 12. Formato de onda senoidal do sinal de entrada (Azul) com 
o sinal de saída senoidal (Amarelo) da simulação da Fig. 11. 
 
Quadro 10 – Resultados teóricos e experimentais da TBJ como 
amplificador de emissor comum se capacitor no emissor. 
GRANDEZA TEÓRICO PRÁTICO ERRO 
Tensão de entrada (Vi) 20 mV 20,7 mV 3,50% 
Tensão de saída (Vo) -24,28 mV -26,45 mV 8,94% 
Ganho de tensão (AV) 1,21 V/V 1,27 V/V 4,96% 
 
Observamos que ao ser retirado o capacitor CE do circuito 
da Figura 5, o ganho cai e fica próximo do 1V/V, 
transformando então o circuito amplificador de configuração 
emissor comum e resistência na fonte. 
 
 
 
3.2.3 Amplificador de base comum 
 
 
Fig. 13. Simulação da Questão 4.33 do livro texto. 
 
 
Fig. 14. Resultado do formato de onda da entrada do sinal Vi 
(Amarelo) e a onda da saída Vo (Vermelho). 
 
GRANDEZA TEÓRICO SIMULADO 
Ganho de tensão (AV) 0,982 V/V 0,980 V/V 
 
 
 
2.2.4. Amplificador seguidor de emissor 
 
 
 
Fig. 15. Circuito simulado do amplificador com configuração de 
seguidor de emissor 
 
 
Fig. 16. Resultado do formato de onda da entrada do sinal Vi 
(Vermelho) e a onda da saída Vo (Amarelo). 
 
GRANDEZA TEÓRICO SIMULADO 
Ganho de tensão (AV) 
RL = 1kΩ 
0,902 V/V 0,900 V/V 
Ganho de tensão (AV) 
RL → ∞ 
0,995 V/V 1 V/V 
 
 
IV CONCLUSÃO 
 
Os resultados apresentados ao longo desse relatório, 
obtiveram resultados satisfatórios com erros baixos quando 
foram comparados entre os valores simulados e os 
experimentados. O motivo do erro perseguir em todos as 
práticas, é devido a não idealidade do transistor TBJ e outro 
motivo o beta ser diferente de 100, sendo que nas simulações 
o default do beta era de 100. Outro motivo que devemos levar 
em consideração é a perturbação no circuito causada pelos 
equipamentos de medidas, pois como estávamos mexendo 
com baixos valores de corrente e tensão, uma impedância 
extra no circuito já era suficiente para a perturbação e 
inexatidão dos resultados. Apesar disso, a teoria foi validada e 
os testes feitos na bancada podem ser muito bem aplicados. 
 
V REFERÊNCIAS 
 
[1] SEDRA, Adel S.; SMITH, Kenneth 
Carless. Microeletrônica. 4. ed. São Paulo, SP: Makron, 2000. 
xx,1270 p. 
[2] BOYLESTAD, Robert L.; NASHELSKY, 
Louis. Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos. 3. ed. Rio 
de Janeiro, RJ: Prentice-Hall, 1984-1986. 700 p.