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UNIVERSIDADE FEDERAL DO ABC DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS RELATÓRIO: EXPERIMENTO 4 - POLARIZAÇÃO DE TRANSISTORES E AMPLIFICADOR DE PEQUENOS SINAIS Profº Rodrigo Reina Muñoz SANTO ANDRÉ 2020 Izabela Leão Gomes - RA 11201720660 EXPERIMENTO 4 - POLARIZAÇÃO DE TRANSISTORES E AMPLIFICADOR DE PEQUENOS SINAIS Relatório técnico referente ao experimento 4 da disciplina de Dispositivos Eletrônicos. Profº Rodrigo Reina Muñoz SANTO ANDRÉ 2020 1. Introdução O dispositivo estudado nesse experimento é o transistor bipolar de junção, um componente semicondutor empregado principalmente para amplificar ou restringir a intensidade de corrente num circuito eletrônico ou em sistema de chaveamento. A simbologia utilizada é vista na Figura 1. Figura 1 - Simbologia do transistor. Fonte: disponivel em: https://www.josematias.pt/eletr/o-que-sao-transistores/ Para que o transistor funcione adequadamente, precisamos estabelecer as correntes que circulam por ele, determinando seu ponto quiescente (i.e, o seu ponto de operação). Isso é feito através da polarização do transistor, em geral, pelo método de divisor de tensão de base do transistor, visto na Figura 2, que polariza diretamente a junção base-emissor e utiliza um resistor na saída do emissor para controlar a temperatura do circuito, mantendo-o estabilizado. Figura 2 - Polarização por divisor de tensão de base. Fonte: Roteiro experimental [1]. https://www.josematias.pt/eletr/o-que-sao-transistores/ 2. Objetivo Este experimento de simulação tem como objetivo verificar a polarização de um transistor NPN com emissor comum e divisor de tensão de base e em seguida estudar o funcionamento de um amplificador de pequenos sinais utilizando o transistor polarizado. 3. Descrição experimental e metodologia PARTE 1 A primeira etapa do experimento consistiu na simulação do circuito da Figura 3, com um transistor modelo BC547B. Figura 3 - Circuito para polarização do transistor. Fonte: Roteiro experimental [1]. Foi utilizado o software LTSpice para a execução e análise da simulação acima. Após configurado o circuito, foram obtidos os dados apresentados na Figura 4. Figura 4 - Circuito no software LTSpice. Fonte: próprio autor. A partir das medidas obtidas com o auxílio do software, foi montada a Tabela 1. Tabela 1 - Medidas de corrente e tensão no circuito polarizado. IB IC IE V BE V CE 9, 6μA9 4 9, 9mA1 8 9, 9mA1 9 , 5V 0 8 , 4V 3 4 Posteriormente, utilizando os valores da tabela, calculou-se o valor experimental de através da equação , obtendo-se . β β = IB IC 200 β = PARTE 2 A segunda etapa do experimento consistiu na simulação do circuito que representa o amplificador de pequenos sinais utilizando o mesmo transistor modelo BC547B, apresentado na Figura 5. Figura 5 - Amplificador de pequenos sinais. Fonte: Roteiro experimental [1]. No software LTSpice foi montado o seguinte circuito: Figura 6 - Montagem no software LTSpice. Fonte: próprio autor. Com o circuito montado, é possível ajustar a frequência de onda e a amplitude pico a pico da senóide para 50V. Variando a frequência, obtemos valores para a tensão de saída e podemos calcular o ganho de tensão através da V s Av fórmula . Os dados obtidos são organizados na tabela abaixo.Av = V i V s Tabela 2 - Valores de saída para diferentes frequências. (KHz)f 1 10 50 100 500 (V )V s 9,54 1,33 -1,87 -1,92 -3,95 Av 191 53,2 -74,8 -76,8 -158 Se retirarmos o capacitor em paralelo com o resistor na saída do emissor e ajustarmos a frequência para 10kHz, obtemos os seguintes valores; Tabela 3 - Valores de saída sem o capacitor CE (KHz)f 10 (V )V s 27,3 Av 1092 A partir disso podemos entender que o ganho de tensão em um amplificador varia de acordo com a frequência da onda de entrada. Em baixas frequências, esses ganhos diminuem devido ao uso de capacitores em paralelo com o resistor de emissor pois a impedância dos capacitores aumenta em baixas frequências, em resposta, a frequência do amplificador diminui. REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS [1] Muñoz, R. Roteiro experimental Prática 4: Polarização de transistores e amplificador de pequenos sinais. 1º Quadrimestre 2020. Universidade Federal do ABC: Santo André - SP.
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