Atividade Prática - Eletrônica Analógica

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Eletrônica Analógica - ELE/ELT 
 
 
Aluno (a): Guilherme Gallo Data: 30/09/ 2019. 
Eletrônica Analógica - ELE/ELT 
NOTA: Atividade Prática e de Pesquisa 
 
 
 
 
 
 
 
INSTRUÇÕES: 
 
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1. Para o circuito abaixo, determine a tensão no coletor, corrente de base, β e α. Considere 
que VCE = 8,267 V e VBE = 0,7 V. 
 
 
2. Calcule os valores de tensão pedidos na Tabela 1, onde os valores medidos serão obtidos 
a partir da construção do circuito abaixo no programa EWB. Calcule também os valores de 
resistência de entrada, resistência de saída e o ganho de tensão para o circuito abaixo e 
compare com o valor experimental. O gerador deverá ter o Vpp = 0,25 e frequência de 1kHz. 
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Ri = 1K,1/4W (R15) 
RE = 15k,1/4W (R29) 
RC = 8,2K,1/4W (R26) 
Ci = Co = 1F, 25V (C1, C2) 
T = Transistor BC337 ou 2N3904 (T5) 
 
 
 
Tabela 1 
 
 VALORES CALCULADOS VALORES MEDIDOS 
VALORES E B C E B C 
CC 2,9 µV 0V 1,41 µV 2,91 µV 0V 1,481 µV 
CA 160 µV 0V 91,2 µV 168,7 µV 0V 91,6 µV 
 
 
 
 
3. Analise o circuito a seguir e complete as tabelas de acordo com o que for pedido em cada 
componente : 
 
a) Calcule o valor da corrente quiescente no coletor (ICQ) e a tensão quiescente (VCEQ) entre coletor e 
emissor e anote suas respostas na tabela 2. 
 
 
Rs = 1K - 1/4W (R21) 
R1 = 10K - 1/4W (R27) 
R2 = 2,2K - 1/4W (R21) 
RC = 3,9K - 1/4W (R23) 
RL = 1,5K - 1/4W (R19) 
C1 = 1F/16V (C1) 
C2 = 1F/16V (C2) 
CE = 470F/16v (C12) 
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RE = 1,8K - 1/4W (R20) Q1 = transistor 2N3904 ou BC337 (T5) 
 
b) Calcule a anote na tabela 2, a compliance CA (variação de pico a pico do sinal) na saída e a corrente 
de dreno (IF) do estágio. Veja no final desta experiência, comentários sobre a corrente de dreno. 
 
c) Calcule a potência máxima dissipada pelo transistor, a potência máxima na carga sem ceifamento, a 
potência CC de entrada do estágio e a eficiência do estágio. Anote suas respostas teóricas na coluna 
correspondente da tabela 3. 
 
d) Monte, no EWB, o circuito. Reduza o sinal do gerador a zero. Use o multímetro para medir ICQ e 
VCEQ, e anote esses valores na tabela 2. 
 
e) Use o osciloscópio para observar a tensão na carga. Ajuste o gerador de sinal até que o ceifamento 
inicie em ambos os semiciclos. Deve-se observar que a forma de onda fica quadrada na parte superior e 
alongada na parte inferior. A causa desta distorção não linear é a grande variação de re quando o coletor 
se aproxima do corte e da saturação. 
 
f) Reduza o sinal do gerador até que não haja mais ceifamentos, de forma que o sinal na saída tenha a 
aparência de uma senóide perfeita. Meça e anote na tabela 2, a tensão CA de pico a pico. Este valor 
medido é uma aproximação da compliance do sinal CA de saída (pico a pico). 
 
g) Meça e anote na tabela 2 a corrente de dreno total do estágio. 
 
h) Calcule e anote os valores experimentais listados na tabela 3, usando os dados medidos e anotados na 
tabela 3. 
 
TABELA 2 
VALORES CALCULADO EXPERIMENTAL 
ICQ 666 µA 666,5 µA 
VCEQ 15V 15V 
PP (compliance) 
IF 906 µA 906 µA 
 
TABELA 3 
VALORES TEÓRICO EXPERIMENTAL 
PD(MAX) 
PL(MAX) 
PF 
 
 
 
 
4. Calcule e posteriormente meça, no EWB, todas as correntes e tensões listadas na Tabela 
4. 
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RC1 = R27 = 10k RC2 = R28 = 10k RE = R29 = 15k 
 
TABELA 4 
 VALORES CALCULADOS VALORES MEDIDOS 
IB1 75 µA 75 µA 
IB2 0A 0A 
IC1 2,10µA 23,10µA 
IC2 400 µA -400,6 µA 
IE1 98µA 97,66µA 
IE2 876 µA -876,3 µA 
VE1 15V 14,39V 
VE2 15V 14,39V 
VB1 74,5mV -74,62mV 
VB2 0V 0V 
VC1 230mV 229,4mV 
VC2 4V 3,933V 
 
 
5. Calcule os valores de tensão pedidos na Tabela 5, onde os valores medidos serão obtidos a partir 
da construção do circuito abaixo no programa EWB. Calcule também os valores de resistência de 
entrada, resistência de saída e o ganho de tensão para o circuito abaixo e compare com o valor 
experimental. Considere o sinal do gerador 1Vpp a uma freqüência de 10kHz. 
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vi - gerador de áudio 
R1 = R2 - resistores de 10K, 1/4W (R27, R28) 
R3 - resistor de 3,9K, 1/4W (R23) 
RE - resistor de 4,7K, 1/4W (R24) 
Ci - capacitor eletrolítico de 1F, 25V (C1) 
Co - capacitor eletrolítico de 470F, 25V (C12) 
T - transistor BC337 ou 2N3904 (T5) 
 
 
Tabela 5 
 
 VALORES CALCULADOS VALORES MEDIDOS 
Tensões B E C B E C 
CC 0,002 µV 320mV 9,12V 0,002 µV 320,5mV 9,124V 
CA 605 µV 350mV 9V 366 µV 363,4mV 9,120V 
 
 
6. Explique como se comportará um diodo ao ser alimentado de forma direta e reversa. Qual costuma 
ser a queda de tensão de um diodo ao ser alimentado de forma direta? 
 
 
Polarização direta: Nesse tipo de polarização o polo positivo da fonte de tensão está co-
nectado ao lado P do diodo. Isso faz com que o lado positivo; torne -se ainda mais positivo, 
e o lado N, ainda mais negativo. 
As cargas elétricas conseguem atravessar a barreira de potencial existente entre o lado P e 
o lado N do diodo, portanto, há condução de corrente; 
 
Na polarização reversa ao atuar como isolante elétrico e como se fosse uma chave aberta 
no circuito, a corrente elétrica na malha em que o diodo está inserido será próxima a 0 A, 
ou seja , qualquer carga ou equipamento que estiver em série com o diodo retificador irá pa-
rar de funcionar O diodo possui uma queda de tensão de, aproximadamente, 0,3 V (germâ-
nio) e 0 ,7 V ( silício) 
 
 
 
 
 
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7. Desenhe e explique como se obtém a forma de onda de um retificador de meia onda e de um 
retificador de onda completa. 
OBS: Pode-se usar figuras dos retificadores para melhor explicar seu funcionamento. 
 
O retificador de meia onda consiste em um circuito para remover metade de um sinal AC 
(corrente alternada) de entrada, transformando-o em um sinal CC (corrente contínua). É 
constituído basicamente de um transformador, um diodo e uma carga. 
O início da retificação se dá no recebimento de um sinal AC, que passa por um transforma 
dor que abaixa a tensão advinda da rede. A relação entre a tensão de entrada (V1) e de sa-
ída (V2) do transformador está diretamente relacionada ao número de espiras (N1 e N2) de 
cada um dos rolamentos do transformador (primário e secundário). 
Após ser transforma do, o sinal senoidal de entrada passa por um diodo (polarizado direta-
mente), que permite apenas a passagem do semiciclo positivo, retificando o sinal. 
O retificador começa a funcionar a penas quando a tensão de entrada ultrapassa a tensão 
do diodo (VD), que até esse momento não conduzirá corrente, funcionando como uma 
chave aberta. Ao passar pelo diodo, a tensão de entrada sofre uma queda em seu valor, que 
varia de acordo com seu material. 
Para que o diodo utilizado no circuito opere corretamente, deve- se considerar a corrente 
máxima que o componente pode conduzir e a tensão de pico reversa ( PIV) que ele pode 
suportar, sem atingir a região de ruptura, sendo esta determinada pelo maior valor de ten-
são, proveniente do próprio circuito, quepossa passar no diodo . 
A tensão de saída pode ser lida colocando-se um voltímetro em paralelo com a carga. 
 
 
 
Um retificador de onda completa ou um retificador em ponte é equivalente a dois retificado-
res de meia onda voltados um de costas pro outro, com um retificador controlando o primeiro 
semiciclo e o outro o semiciclo alternado. Por causa do enrolamento do secundário com deri-
vação central, cada circuito do diodo recebe apenas metade da tensão do secundário. O cir-
cuito melhora o nível de CC a partir de uma entrada senoidal em 100%. O circuito empre-
gado para realizar tal função é o que utiliza quatro diodos e uma ponte. 
Este circuito é também denominado de retificador de onda completa convencional. Há uma 
defasagem de 180º entre as tensões de saída do transformador, VA (uma das duas saídas 
do trafo) e VB (outra das duas saídas do trafo). As tensões VA e VB são medidas em rela-
ção ao ponto C (0V). Quando A é positivo, B é negativo, a corrente sai de A passa por D1 
(diodo) e por RL ( carga) e chega ao ponto C. Quando A é negativo, B é positivo, a corrente 
sai de B passa por D2 ( diodo ) e RL ( carga) e chega ao ponto C. Para qualquer polari-
dade de A ou de B a corrente IL (corrente de alimentação da carga) circula num único sen-
tido em RL e por isto, a corrente em RL é contínua. Temos somente os semiciclos positi-
vos na saída. A frequência de ondulação na saída é o dobro da frequência de entrada. 
A ondulação na saída do circuito retificador é muito grande o que torna a tensão de saída 
inadequada para alimentar a maioria dos circuitos eletrônicos. É necessário fazer uma filtra-
gem na tensão de saída do retificador. A filtragem nivela a forma de onda na saída do retifi-
cador tornando-a próxima de uma tensão contínua pura que é a tensão da bateria ou da 
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pilha. A maneira mais simples de efetuar a filtragem é ligar um capacitor de alta capacitância 
em paralelo com a carga RL e normalmente, utiliza- se um capacitor eletrolítico. A função do 
capacitor é reduzir a ondulação na saída do retificador e quanto maior for o valor deste capa-
citor menor será a ondulação na saída da fonte. 
Sempre depois da filtragem aparece uma tensão de ripple que é o componente de 
corrente alternada que se sobrepõe ao valor médio da tensão de uma fonte de corrente 
contínua. Quanto maior a capacitância do capacitor usado na filtragem menor será essa 
tensão que aparece. A filtragem para o retificador de onda completa é mais eficiente do que 
para o retificador de meia onda. Em onda completa o capacitor será recarregado 120 vezes 
por segundo. O capacitor descarrega durante um tempo menor e com isto a sua tensão per-
manece próxima de VP até que seja novamente recarregado. Quando a carga RL solicita 
uma alta corrente é necessária que o retificador seja de onda completa. O PIV (tensão de 
pico inversa do diodo) é de grande importância no projeto de sistemas de retificação, 
pois a tensão máxima nominal do diodo não deve ser ultrapassada, logo, para a configura-
ção em ponte este deve ser maior ou igual à tensão máxima. entretanto, para a configuração 
com derivação central, o PIV deve ser no mínimo duas vezes maior que a tensão máxima, 
pois deve ser levado em conta a tensão do secundário e da resistência somados. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
8. Monte, no EWB, o circuito abaixo e anote as tensões calculada e medidas na Tabela 6 para valor 
de tensão de entrada. Por fim, explique o que se pode observar na tensão de saída ao passo que a 
tensão de entrada vai aumentando. 
OBS: O diodo 1N753 tem uma tensão nominal de 6,2V. 
 
 
 
 
 
 
 
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TABELA 6 
 
 VE Vout (calcu-
lada) 
Vout (medida) 
 0V 0V 0V 
 2V 0V 0V 
 4V 0V 0V 
 6V 0V 0V 
 8V 6,2V 6,2V 
 10V 6,2V 6,2V 
 12V 6,2V 6,2V 
 14V 6,2V 6,2V 
 
 
9. Calcule os resistores e capacitores para o oscilador ponte de Wien abaixo para as freqüências de 
2kHz e 10kHz. Em seguida meça os valores obtidos através da montagem do circuito no EWB. Esse 
valores devem ser apresentados nas Tabelas 6 e 7. 
 
 
 
 
TABELA 7: Valores calculados 
 
f R1 R2 R3 R4 C1 C2 
2kHz 
10kHz 
 
 
TABELA 8: Valores medidos 
 
f Vo (pico a pico) Vo (rms) Período (ms) 
2kHz 
10kHz 
 
 
10. Monte, no EWB, o circuito abaixo e complete a Tabela 9 para cada transistor solicitado. Por fim, 
Analise os valores calculados e medidos na Tabela 9 e apresente suas conclusões. 
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OBS: para efeito de cálculo da corrente IC, considere a queda de tensão nos extremos do led = 1,6V. 
 
TABELA 9 
 
 CALCULADO MEDIDO 
TRANSISTOR IB IC VCE IB IC VCE 
BC337 1,41mA -14,10mA 165mV 1,428mA -14,11mA 165,3 mV 
BC547 1,40mA -1,70mA 12,5V 1,435mA -1,748mA 12,58V 
BC548 1,40mA -1,70mA 12,5V 1,435mA -1,748mA 12,58V