Atividade Prática - Eletrônica-1

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Eletrônica Analógica - ELE/ELT 
 
 
Aluno (a): Data: / / 201_. 
Eletrônica Analógica - ELE/ELT 
NOTA: Atividade Prática e de Pesquisa 
 
 
 
 
 
 
 
INSTRUÇÕES: 
 
 Esta Avaliação contém 10 (dez) questões, totalizando 10 (dez) pontos; 
 Baixe o arquivo disponível com a Atividade de Pesquisa; 
 Você deve preencher dos dados no Cabeçalho para sua identificação: 
o Nome / Data de entrega. 
 As respostas devem ser digitadas abaixo de cada pergunta; 
 Ao terminar grave o arquivo com o nome Atividade Prática; 
 Envio o arquivo pelo sistema no local indicado; 
 Em caso de dúvidas consulte o seu Tutor. 
 
 
 
 
 
 
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. 
 
Vb= 2, 4v Vb - Ve = 0,7 Ve= 2,4 -07= 1 ,7V 
Ie= Ve/50 0 = 1 ,7/5 00 = 3, 4mA 
Vce= 8, 267 V 
Vc -Ve = 8 ,267 V 
Vc= 8,2 67+Ve 
Vc= 9, 967 V 
Ib= 2, 4/40 K 
Ib = = 60 µA 
Ic = 9,9 67/5 00 = 19 ,9 3mA 
β= 19, 93 mA/60 µA 
β = 33 2,16 7 
α= 332,167/(3 32,1 67+1 ) = 
α = 0,9 97 
 
 
 
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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. 
 
 
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 
 
 
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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) 
RE = 1,8K - 1/4W (R20) 
RL = 1,5K - 1/4W (R19) 
C1 = 1F/16V (C1) 
C2 = 1F/16V (C2) 
CE = 470F/16v (C12) 
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. 
 
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TABELA 2 
VALORES CALCULADO EXPERIMENTAL 
ICQ 666 µA 666,5 µA 
VCEQ 15 V 15 V 
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. 
 
RC1 = R27 = 10k RC2 = R28 = 10k RE = R29 = 15k 
 
TABELA 4 
 
 
VALORES CALCULADOS VALORES MEDIDOS 
IB1 75µA 75µA 
IB2 A0 0A 
IC1 2,10µA 23,10µA 
IC2 400µA -400,6µA 
IE1 98µA 97,66µA 
IE2 876µA 
 
-876,3µA 
VE1 15V 14, 39V 
VE2 15V 14, 39V 
VB1 74,5mV -74,62mV 
VB2 0V 0V 
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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. 
 
 
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 0,002µV 320mV 9,12V 0,002µV 320,5mV 9,124V 
CA 605µV 350mV 9V 366µV 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? 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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Polarização direta: Nesse tipo de polarização o polo positivo da fonte de tensão está conectado ao lado 
P do diodo. Isso faz com que o lado positivo torne -se ainda mais positivo, e o lado N, ainda mais ne 
gativo. 
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 ser á próxima a 0 A,ou seja qualquer carga ou. 
Equipamento que estiver em série com o diodo retificador irá parar de funcionar 
O diodo possui uma queda de tensão de, aproximadamente, 0, 3 V (germânio) e 0 ,7 V (silício) 
 
 
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 sina l AC (corrente 
alternada) de entrada, transformando-o em um sina l CC ( corrente contínua ). É constituído basicamen 
te 
de um transformador, um diodo e uma carga. 
O início da retificação se dá no recebimento de um sina l AC, que passa por um transforma dor que ab 
aixa 
a tensão ad vinda da rede. A relação entre a tensão de entrada ( V1 ) e de saída (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 sina l senoidal de entrada passa por um diodo (polarizado diretamente), que 
permite apenas a passagem do semiciclo positivo, retificando o sina l. 
O retificador começa a funcionar apenas 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 que da 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 a tingir a r 
egião 
de ruptura, sendo est a de terminada pelo maior valor de tensão, proveniente do próprio circuito, que 
possa 
passar no diodo . 
A tensão de saída pode ser lida colocando-se um voltímetro em paralelo com a carga. 
 
 
 
 
 
 
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Um retificador de onda completa ou um retificador em ponte é equivalente a dois retificadores de me 
ia 
onda voltados um de costas pro outro, com u m retificador controlando o primeiro se miciclo e o outro 
o 
semiciclo alternado. Por causa do enrolamento do secundário com derivação central, cada circuito do 
diodo recebe apenas metade da tensão do secundário. O circuito melhora o nível de CC a partir de uma 
entra da senoidal e m 10 0%. O circuito empregado para realizar tal função é o que utiliza quatro diod 
os e 
uma ponte . 
Este circuito é também de nominado de retificador de onda completa convencional. Há uma defasage 
m 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 V B são medidas em relação ao ponto C ( 0 V). Quando A é 
positivo, B é negativo, a corrente sai d e A passa por D1 (d iodo) e por RL ( carga) e chega ao ponto C. 
Quando A é negativo, B é positivo, a corrente sai de B p assa por D2 ( diodo ) e RL ( carga) e chega ao 
ponto C. Para qualquer polaridade de A ou de B a corrente IL ( corrente de alimentação da carga) circu 
la 
num único sentido e m RL e por isto, a corrente em RL é contínua. Temos somente os se miciclos p 
ositivos 
na saída. A frequência de ondulação na saí da é o dobro da frequência de entrada. 
 
A ondulação na saída do circuito retificador é muito grande o que torna a tensão d e saída inadequada 
para alimentar a maioria dos circuitos eletrônicos. É necessário fazer uma filtragem na tensão de saída 
do 
retificador . A filtragem nivela a forma de onda na saída do retificador tornando-a próxima de uma t 
ensão 
contínua pura que é a tensão da bate ria ou da pilha. A mane ira 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 f unção do capacitor é reduzir a ondulação na saída do retificador e quanto maior for o 
valor 
deste capacitor 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 permanece próxima de VP até que seja novamente recarregado . Quando a carga RL solicita 
uma alta corrente é necessário que o retificador seja de onda completa. 
O PIV ( tensão d e pico inversa do diodo) é de grande importância no projeto de sistemas de retifica-
ção, 
pois a tensão máxima nominal do diodo não deve ser ultrapassada, logo, para a configuração 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 ten- 
são 
do secundário e da resistência somados 
 
 
 
 
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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. 
 
 
 
 
 
 
 
TABELA 6 
 
 VE Vout (calcu-
lada) 
Vout (medida) 
 0V 0v 0v 
 2V 0v 0v 
 4V 0v 0v 
 6V 0v 0v 
 8V 6v 6v 
 10V 6v 6v 
 12V 6v 6v 
 14V 6v 6v 
 
 
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. 
 
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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. 
 
 
 
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 1,41 mA 1,41 mA 165 mV 1,428mA -14,11mA 165 ,3mV 
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BC547 1,40mA -1,70mA 12,5V 1,435mA -1,7 48mA 12,58V 
BC548 1,40 mA -1,70mA 12,5V 1,435mA -1,7 48mA 12,58V 
 
Claudio Silva Cruz 06/03/2020