PROVA A2 - Eletrônica Analógica

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Pergunta 1
1 em 1 pontos
	
	
	
	Existem algumas configurações distintas que são estabelecidas a partir de um terminal comum, amplamente utilizadas para a polarização do TBJ. Um exemplo é a configuração coletor comum, aplicada em casos como o casamento de impedâncias, na qual se faz uso duas fontes de tensão contínuas, uma para a polarização da junção base-coletor e outra para a polarização emissor-coletor.
Assim, considerando seus conhecimentos a respeito das diferentes polarizações para o TBJ, analise as afirmativas a seguir:
I. É possível tomar como terminal comum o emissor e, nesse caso, tem-se a configuração base comum.
II. Nesse caso, a corrente no emissor é resultado da soma entre a corrente na base e a corrente no coletor.
III. Para a obtenção da configuração emissor-coletor, é comum utilizar a configuração coletor comum como base.
IV. A região de ruptura na configuração emissor comum é caracterizada pelo efeito de avalanche, que resulta no parâmetro aproximado de resistência negativa.
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
II e IV.
	Resposta Correta:
	 
II e IV.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: pela forma como é estabelecida a polarização e as junções estão configuradas, a corrente no emissor ( ) é dada como . Isto é, a soma entre a corrente no terminal coletor e a corrente na base. Por último, tem-se que a resistência negativa é estabelecida pelo comportamento atípico visto na região próxima à ruptura, em que um aumento na corrente leva à queda na tensão, na configuração emissor comum.
	
	
	
· Pergunta 2
1 em 1 pontos
	
	
	
	Os gráficos de tensão na junção em função da corrente, em dado terminal do transistor bipolar de junção, são largamente utilizados para análise dos comportamentos de entrada e saída. Tomando como exemplo a configuração de base comum, sabe-se que a corrente no coletor será, nesse caso, a corrente de saída do circuito, enquanto a tensão coletor-base será a tensão de saída. O controle da operação é feito pelo emissor.
Assim, com base nesses informações e em nossos estudos sobre as configurações básicas para polarização, analise as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas.
I. (   ) A corrente que circula no emissor servirá para definir as famílias de curvas características do dispositivo.
II. (   ) Quando analisamos as possíveis características de entrada, é o valor da tensão de saída que mostra as possibilidades.
III. (   ) Para o cálculo completo da corrente no coletor, considera-se que ela é dada em função de alfa.
IV. (   ) O valor do ganho alfa em corrente contínua, nesse caso, é a razão da corrente no emissor pela do coletor.
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F, F.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, F.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: é a corrente que circula no emissor que, na configuração base comum, demonstra as curvas características possíveis, considerando os valores possíveis da tensão de saída ( ) e corrente de saída ( ). Similarmente, o controle das características de entrada possíveis, dadas pela tensão base-emissor e a corrente no emissor, são implicadas pela tensão coletor-base.
	
	
	
· Pergunta 3
1 em 1 pontos
	
	
	
	Um circuito de polarização fixa é uma das principais possibilidades para que se possa implementar, na prática, a polarização CC (corrente contínua) para um TBJ. Assim, utiliza-se dois capacitores — um de entrada e outro de saída —, uma fonte CC para a alimentação do terminal do coletor e resistores para o coletor e terminal da base.
Com base nisso, analise a seguir um exemplo desse circuito.
Fonte: BOYLESTAD; NASHELSKY, 2013, p. 147.
BOYLESTAD, R. L.; NASHELSKY, L. Dispositivos eletrônicos e Teoria de Circuitos. São Paulo: Prentice-Hall, 2013.
Com relação ao funcionamento do circuito apresentado, podemos afirmar que:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
a corrente que circulará no emissor é resultado da soma da corrente da base com a corrente do coletor.
	Resposta Correta:
	 
a corrente que circulará no emissor é resultado da soma da corrente da base com a corrente do coletor.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: a corrente no emissor será dada pela corrente da base, mais a corrente do coleto. Como pode ser percebido pela Lei de Kirchhoff das correntes, ao analisar o circuito, sabe-se que a corrente no coletor é controlada pela da base, sendo esta maior  vezes, conforme o ganho de corrente.
	
	
	
· Pergunta 4
1 em 1 pontos
	
	
	
	Os transistores dos tipos PNP ou NPN, que fazem parte do grande conjunto de transistores bipolares de junção, poderão ser polarizados por alguns tipos principais de circuitos: emissor comum, base comum ou coletor comum. Além disso, as configurações são denominadas dessa forma devido ao tipo de material utilizado (semicondutores dos tipos  e ) e a forma como este está disposto.
Com base nisso, observe o circuito apresentado na figura a seguir.
Fonte: Elaborada pela autora, 2020.
Acerca do circuito apresentado, podemos afirmar que se trata de uma configuração:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
coletor comum, devido ao fato de o terminal coletor ser comum à entrada e saída, capaz de fornecer um ganho de corrente muito alto.
	Resposta Correta:
	 
coletor comum, devido ao fato de o terminal coletor ser comum à entrada e saída, capaz de fornecer um ganho de corrente muito alto.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: trata-se de uma configuração coletor comum. Nesse caso, pequenas variações da corrente na base acarretam em grandes variações de corrente no terminal emissor, o que demonstra, na prática, o ganho de corrente obtido pela configuração.
	
	
	
· Pergunta 5
1 em 1 pontos
	
	
	
	O ponto de operação — também conhecido como ponto quiescente — é definido com o intuito de estabelecer as características de operação necessárias para o circuito de polarização do transistor NPN ou PNP. Uma das possibilidades de se obtê-lo é considerando dado fator de estabilidade do circuito — na prática, denominado por S — e métodos de análise, como a reta de carga.
Dessa maneira, a respeito do ponto de operação, analise as afirmativas a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O ponto de operação geralmente é escolhido próximo à região definida pela tensão coletor-emissor de saturação
PORQUE
II. quanto mais próximo de , maior será a região de operação linear para operação do amplificador.
Agora, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As afirmativas I e II são proposições falsas.
	Resposta Correta:
	 
As afirmativas I e II são proposições falsas.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: o ponto de operação (ponto Q) é escolhido de modo que o amplificador possa funcionar em uma região linear ou o mais próximo possível, dentro da excursão de pontos de tensão e corrente. Dessa forma, quanto mais próximo de , maior será a proximidade com a região de saturação, fugindo da região ativa. Assim como a proximidade com  também será indesejada.
	
	
	
· Pergunta 6
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir.
“Quando um circuito tem ganho de potência, isso não significa necessariamente que a amplitude do sinal de saída é maior do que a entrada em termos de tensão ou de corrente. Significa que a energia carregada pelo sinal de saída é maior do que a do sinal de entrada. Este ganho, obrigatoriamente deve ser proporcionado por energia entregue pelo circuito, pois conforme vimos, energia não pode ser criada”.
BRAGA, N. C.  Eletrônica analógica. [ S. l.]: Newton C. Braga, 2016. p. 81.
Assim, com base nas relações de ganho de potência para um TBJ e no ganho de corrente, analise as afirmativas a seguir e marque V para as verdadeiras e F para as falsas.
I. (   ) Transistores bipolares de junção comerciais comuns poderão ter ganhos baixos ou altos de corrente, na ordem de algumas centenas.
II. (   ) A operação do transistor bipolar de junção como um dispositivo amplificador está diretamente relacionada ao tipo de ganhoque pode ser obtido.
III. (   ) Quando polarizado, o TBJ poderá apresentar variações de corrente na base, as quais minimizarão as variações desta no coletor.
IV. (   ) O ganho de potência fornecido ao circuito pelo uso do TBJ é resultado de um ganho de tensão ou de corrente.
Agora, assinale a alternativa com a sequência correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
V, V, F, F.
	Resposta Correta:
	 
V, V, F, F.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: os TBJs, dependendo de como são fabricados — mas especialmente para quais aplicações se destinam —, poderão apresentar ganhos de corrente de 2 até 800. Além disso, dependendo do tipo de aplicação, o transistor bipolar de junção poderá ser demandado como um dispositivo para permitir a amplificação. Assim, quando falamos em transistores como amplificadores, implicaremos em falar no tipo do ganho obtido.
	
	
	
· Pergunta 7
1 em 1 pontos
	
	
	
	Leia o excerto a seguir.
“Um circuito de polarização CC denominado de circuito de polarização do emissor contém um resistor de emissor para melhorar o nível de estabilidade da configuração com polarização fixa. Quanto mais estável for uma configuração, menos sua resposta ficará sujeita a alterações indesejáveis de temperatura e variações de parâmetros”.
BOYLESTAD, R. L.; NASHELSKY, L. Dispositivos eletrônicos e Teoria de Circuitos. São Paulo: Prentice-Hall, 2013. p. 152-153.
Com base nisso e em nossos estudos sobre a polarização CC, analise a figura a seguir com um exemplo desse tipo de circuito, usando um transistor NPN.
Fonte: BOYLESTAD; NASHELSKY, 2013, p. 153.
Considerando a configuração de polarização de emissor e a figura exposta anteriormente, analise as afirmativas a seguir.
I. Na configuração vista, o equivalente para análise CC da malha base-emissor é formado pela fonte  em série com as resistências de base e emissor.
II. Nesse caso, a análise CC da malha coletor-emissor pode ser feita pela fonte  em série com as resistências dos terminais coletor e emissor.
III. A tensão coletor-terra é dada por , menos a tensão vista no terminal emissor com o terra.
IV. Supondo-se que a fonte entrega 12 V, que a corrente no coletor é de 1 mA e que a resistência usada no coletor é de 10 kΩ, a tensão coletor-terra é 22 V.
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I e II.
	Resposta Correta:
	 
I e II.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: a primeira análise possível, nesse caso, analisando em corrente contínua, é considerar a malha base-emissor formada. Para isso, deve-se lembrar que um capacitor funcionará como um circuito aberto. Logo, obtém-se a fonte , com  e  em série para a malha base-emissor. Já com relação à malha coletor-emissor, em um segundo momento de análise, similarmente utiliza, também, a série de , com  e .
	
	
	
· Pergunta 8
1 em 1 pontos
	
	
	
	A junção , obtida a partir dos materiais semicondutores dos tipos  e  — os quais são resultado de materiais como o silício e sua dopagem, por exemplo —, é fundamental para a construção de diversos dispositivos eletrônicos, como é o caso dos diodos retificadores e dos transistores bipolares de junção (TBJ), que, inclusive, recebem tal nome devido à dupla junção estabelecida para o seu desenvolvimento, resultando nos tipos NPN e PNP.
Nesse sentido, com base em nossos estudos a respeito do desenvolvimento de transistores bipolares de junção, analise as afirmativas a seguir.
I. Se a junção  não for polarizada, haverá um campo elétrico na sua região de depleção.
II. Um transistor TBJ do tipo NPN geralmente é um dispositivo de resposta mais rápido devido à forma com a qual as junções se estabelecem.
III. Para o desenvolvimento de transistores de alta velocidade, sugere-se o uso de materiais como o arseneto de gálio, em configurações PNP.
IV. Conforme a tensão aplicada à junção se eleva, independentemente da polarização, a região de depleção se torna mais estreita.
Está correto o que se afirma em:
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
I e II.
	Resposta Correta:
	 
I e II.
	Comentário da resposta:
	Resposta correta: o campo elétrico impede que seja estabelecida a difusão de elétrons e lacunas, nesse caso de equilíbrio. Além disso, um transistor TBJ do tipo NPN, de fato, é um dispositivo mais rápido, sendo que, das regiões formadas, o sentido ou a velocidade do fluxo se dá por rápido, lento e rápido, mediante as regiões .
	
	
	
· Pergunta 9
0 em 1 pontos
	
	
	
	Entre as configurações mais básicas para a polarização de um transistor bipolar de junção, é possível citar, especialmente, a configuração emissor comum, que recebe tal nomenclatura devido ao fato de que o terminal será, na prática, comum à entrada e saída do circuito. Nesse caso, observa-se que é uma configuração que permite a obtenção tanto de ganho de tensão quanto de ganho de corrente para o circuito.
Dessa forma, com base em nossos estudos sobre as possíveis configurações do TBJ no circuito eletrônico, analise as afirmativas a seguir e a relação proposta entre elas.
I. Nessa configuração, obtém-se um elevado ganho de potência e, assim, uma possível vantagem da configuração frente às demais
PORQUE
II. o sinal aplicado começa entre a base e o coletor — no caso de um dispositivo NPN — e sai entre coletor e emissor.
Agora, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, mas a II não é uma justificativa da I.
	Resposta Correta:
	 
A afirmativa I é uma proposição verdadeira, e a II é uma proposição falsa.
	Comentário da resposta:
	Resposta incorreta: nesse caso, a configuração permite que o transistor leve a um ganho de potência para o circuito, visto que há ganhos tanto de tensão quanto de corrente. Entretanto, a configuração correta para a implementação da configuração emissor comum se dá com a aplicação do sinal na entrada entre a base e o emissor, embora seja possível outras modificações, mas essa é a premissa básica.
	
	
	
· Pergunta 10
0 em 1 pontos
	
	
	
	Similarmente ao que ocorre em análises de circuitos com diodos, para obter a relação de operação adequada no uso de TBJs, utiliza-se, também, a análise pela reta de carga. Assim, para tanto, considera-se as diferentes curvas características, mediante valores da tensão na junção com a corrente de saída, em função da corrente de entrada do circuito de polarização.
Dessa forma, com base em nossos estudos sobre a análise da reta de carga, analise as afirmativas a seguir e a relação proposta entre elas.
I. O ponto Q normalmente é tomado próximo às extremidades da reta de carga traçada
PORQUE
II. a reta de carga é tomada do valor da corrente máxima (  no caso de fonte no coletor) até o valor da tensão aplicada.
Agora, assinale a alternativa correta.
	
	
	
	
		Resposta Selecionada:
	 
As afirmativas I e II são proposições verdadeiras, e a II é uma justificativa da I.
	Resposta Correta:
	 
A afirmativa I é uma proposição falsa, e a II é uma proposição verdadeira.
	Comentário da resposta:
	Resposta incorreta: o ponto Q — também conhecido como ponto quiescente devido a ser um ponto de operação em repouso — é tomado, na prática, para se ter uma referência na operação, sendo matematicamente um ponto intermediário da reta de carga para que o TBJ opere de forma o mais linear possível. Além disso, início e fim da reta de carga, sendo o circuito de polarização fixa, é tomado de  até o valor de .