Transistores: Funcionamento e Características

Prévia do material em texto

Quais as vantagens do transistor em relação à válvula?
 RESPOSTA;MAIS LEVE , RESISTENTE NÃO TEM FILAMENTODISSIPA MENOS, EFICIENTE , DICIPA MENOS POTENCIA NÃO PRECISA DE TEMPO DE AQUECIMENTO, MENOS TENSAO DE ALIMENTAÇAO
2) De forma básica, como é constituído um transistor? 
RESPOSTA;CONSTITUIDO POR DUAS PASTILHAS DE MARIAL SEMICONDUTOR DE UM MESMO TIPO SENDO Q ENTRE ESSAS DUAS PASTILHAS E INSERIDA UMA OUTRA PASTILHA MAIS FINA COM UM MATERIAL SEMICONDUTOR DE UM TIPO DIFERENTE DE DOPAGEM 
3) Faça uma figura ilustrando a simbologia dos transistores NPN e PNP. 
RESPOSTA; AS SETAS SEMPRE APONTAM PARA O LADO NEGATIVI (N)
ONDE EXISTE SETA É O EMISSOR 
4) Para um transistor operar na região ativa, como devem estar polarizadas as suas junções? 
RESPOSTA: JBE→ POLARIZADA DIRETAMENTE, JCB→POLARIZADA REVERSAMENTE 
5) Faça uma figura ilustrando a polarização para operação na região ativa (para os dois tipos NPN e PNP). 
RESPOSTA→ E [P/N/P]—C , E [N/P/N]--C
 B
6) Com relação a região de corte, como devem estar polarizadas as junções do transistor? 
RESPOSTA→POLARIZADAS REVERSAMENTE 
7) Faça uma figura ilustrando a polarização na região de corte (para os dois tipos NPN e PNP). 
. 
RESPOSTA→CORTAR A ENERGIA DO MEIO 
8) Para um transistor ficar em saturação, como devem estar polarizadas as suas junções? 
RESPOSTA→JBE E JCB POLARIZADAS DIRETAMENTE 
9) Faça uma figura ilustrando a polarização na região de saturação (para os dois tipos NPN e PNP). 
. RESPOSTA; E [P/N/P]—C , E [N/P/N]--C
 B
10) Algumas das características das configurações emissor comum, base comum e coletor comum são, respectivamente: 
RESPOSTA;b) AI > 1, AV > 1, AP > 1; AI < 1, AV > 1, AP > 1; AI > 1, AV ≈ 1, AP > 1. 
11) Com relação aos transistores, pode-se afirmar que: 
I – O transistor bipolar de junção é um dispositivo que é implementado através da união de três materiais semicondutores dopados de polaridades opostas. 
II – O emissor é fortemente dopado e sua função é emitir portadores de carga para a base. 
III – Um transistor tem duas junções e por causa disso, se assemelha a dois diodos, um diodo emissor-base e o outro um diodo coletor-base. 
IV – Considerando-se que o transistor não esteja polarizado, ocorre a difusão de elétrons livres através da junção, ocasionando o surgimento de duas camadas de depleção (nas junções). 
RESPOSTA;b) Somente as afirmações I e III estão corretas. 
12)Um transistor na configuração emissor comum apresenta o parâmetro β igual a 367. Sendo a corrente da base igual a 300 µA, qual é a corrente de coletor?
RESPOSTA; B=367 , IB =300mA , IC=? 
B=IC/IB = IC= B X IB = 367 X 300 X 10 ^-6
IC=0,110Ma
13) Para um determinado transistor, se a corrente do emissor for de 6 mA e a corrente do coletor for de 5,75 mA, qual o valor da corrente da base? Qual o valor de α?
RESPOSTA ;IE=6mA , IC = 5,75 , IB=? , a=? ( IE=IB+IC ) ( IB=IE-IC ) 
 IB = 6*10^-3 -5,75*10^-3=
 IB= 0,25*10^10-3= 0,25mA
a=IC/IE= 5,75*10^-3/6,00*10^-3 = 0,9583
14) Um transistor tem uma IC de 100 mA e uma IB de 0,5 mA. Quais os valores de α e β? 
RESPOSTA; IC=100,IB==0,5, a=? , B=? / IE= IB+IC 
IE=0,5*10^-3+100*10^-3
IE=100,5*10^-3=100,5 mA
A=IC/IE =100*10^-3/100,5*10^-3=0,9950
B=IC/IB=100*10^-3/0,5*10^-3=200
15) Um transistor tem um β de 150. Se a corrente do coletor for igual a 45 mA, qual o valor da corrente da base? 
RESPOSTA; B=150,IC=45,IB=? B=IC/IB = IB=IC/B
IB=45*10^-3/150= 0,3*10^-3A = 0,3mA
16) Um transistor tem um β igual a 90. Calcule as correntes aproximadas de coletor e da base para uma corrente de emissor de 10 mA. 
B=90,IC=?,IB=?,IE=?10mA, a=?	
RESPOSTA; a=90/90+1= 0,9890
IC=A*IE=9890*10*10^-3=0,0098A=9,8MA
IB=IC/B=9,8*10^-3/90=1,0989*10^-4A
17) Um transistor tem um β de 400. Qual o valor da corrente da base quando a corrente de coletor for igual a 50 mA? 
RESPOSTA; B=400,IB=?IC=50MA IB=IC/B
IB=50*10^-3/400=0,125 mA
18) Um transistor tem uma corrente de coletor de 10 mA e uma tensão de coletoremissor de 12 V. Qual a potência dissipada? 
IC=10MA,VCE=12V,P=? (P=VCE*IC)
RESPOSTA;12*10*10^-3= 0,12W= 120MW
19) Um 2N3904 tem uma especificação de potência de 310 mW à temperatura ambiente (25ºC). Se a tensão do coletor-emissor for de 10 V, qual a máxima corrente que o transistor pode aguentar sem exceder a sua especificação de potência? 
P=310MW,VCE=10V,I=? (I=P/V)
RESPOSTA.310*10^-3/10=31MA
20) Dadas as curvas características de entrada e saída de um transistor, determine: 
 a) A corrente na base para VBE = 0,8 V? 
RESPOSTA; PARA VBE=0,8V TEM SE IB=300MA
 b) O ganho de corrente nas condições do item a, considerando VCE = 5 V? 
RESPOSTA;COM VCE=5V E IB==300Ma, tem se que ic=110Ma (B=IC/IB)
B=110*10^-3/300*10^-3
c) O ganho de corrente α na configuração BC? 
RESPOSTA; A= 367/367+1=0,9973
d) O novo ganho de corrente β, caso IB dobre de valor, mantida a tensão VCE = 5 V? 
RESP; B=? , IB=600ma, na curva característica IC=280MA. 
ASSIM B=IC/IB=280*10^-3/600*10^-3= 467
e) Na configuração BC, qual o ganho de corrente α para IB do item d?
RESPOSTA; A=? , A= 467/467+1= 0,9979
1) Em Transistores Bipolares, o que significa o termo polarização? 
2) Para estabelecimento da polarização, quais equipamentos/dispositivos são utilizados? 
3) No gráfico das curvas características, existem algumas regiões no qual o transistor pode funcionar. Quais são essas regiões? Explique a funcionalidade do transistor em cada uma delas
4) Dimensionar os resistores de polarização para o circuito abaixo.
Dados do Transistor: VBE = 0,7 V β = 80, Dados do Projeto: VCC = 12 V VCE = VCC/4 IC = 12 Ma.
Resposta ; CALCULO DE IB; 
IB=IC/B= (12*10^-3)/80 = 150MA
CALCULO DE RB;
RB=VCC-VBE/IB
12-0,7/150*10^-6
RB=75,3 KΩ (RB ADOTADO 75KΩ)
CALCULO DE RC;
RC=VCC-VCE/IC=12-3/12*10^-3
750Ω (RE ADOTADO 750Ω)
5) Dado um transistor, na polarização estável de emissor, que tem um β = 150 e está sendo alimentado por uma fonte de tensão de 15 V, determine os resistores de polarização para o seguinte ponto quiescente: VCEQ = VCC/3; ICQ = 120 mA; VBEQ = 0,7 V. Adote VRE = VCC/5. 
RESPOSTA : RC?,RB?,RE?
CALCULO DE RC;
RC=15-5-3/120*10^-3
58,3Ω(RC ADOTADO 62Ω)
CALCULO DE RB 
IBQ=ICQ/B=120*10^-3/150
0,0008ª OU 800MA
RB=VCC-VBEQ-VRE/IBQ=15-0,7-3/800*10^-6
14,125Ω (RB ADOTADO 15KΩ)
6) Polarize um transistor num circuito com divisor de tensão na base, sendo VCC = 12 V; VCEQ = VCC/2; ICQ = 150 mA; VBEQ = 0,7 V e β = 200. Adote VRE = VCC/10 e IB2 = 10.IBQ. RC? RB1? RB2? RBE? 
RESPOSTA; RC=VCC-VCE-VRE/IC=12-6-1,2/150*10^-3=32Ω (RC ADOTADO 33Ω)
CALCULO DE RB1 E RB2 IBQ=ICQ/B = 150*10^-3/200=750MA
IB2=10*IBQ=10*750=7,5MA , IB1=IBQ+IB2=705*10^-3+750*10^-6=8,25MA , RB1=RB1=12-0,7-1,2/8,25*10^-3=1,224Ω (RB1 ADOTADO 1,2KΩ)
RB2=0,7+1,2/8,25*10^-3=230Ω (RB2 ADOTADO 220Ω)
RE=IEQ=150*10^-3+750*10^-6=150,75MA 
RE=12/150,75*10^-3 = 7,96Ω (RE ADOTADO8,2Ω)
 7) Dado o circuito abaixo, de um transistor com β = 250, alimentado por uma fonte de tensão de 9 V, na polarização com divisor de tensão na base, determine os resistores de polarização para o ponto quiescente: VCEQ = VCC/2; ICQ = 20 mA; VBEQ = 0,65 V. Traçar também sua reta de carga. Adotar VRE = VCC/10 e IB2 = 10.IBQ.
RESPOSTA :A) CALCULO DE RC 
RC=9-4,5-0,9/20*10^-3= 180Ω (RC ADOTADO 180Ω)
B)CALCULO DE RB1 E RB2 
IBQ=20*10^-3/250= 80MA
IB2=10*IBQ= 10*80*10^-6 800MA
IB1=80*10^-3+800*10^-6= 880MA
RB1=9-0,65-0,9/880= 8,466Ω (RB1 ADOTADO 8,2KΩ)
RB2=0,65+0,9/800*10^-6 = 1,937Ω (RB2 ADOTADO 2,2KΩ)
C)CALCULO DE RE
IEQ=20*10^-3*80*10^-6=20,08MA
RE=0,9/20,08*10^-3 = 44,8Ω (RE ADOTADO 44,8Ω)
D)DETERMINAÇAO DA RETA DA CARGA 9/180+47=40MA