19
Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos - 11ª Ed. 2013

Exercícios resolvidos: Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos - 11ª Ed. 2013

Louis Nashelsky, Robert L BoylestadIBSN: 9788564574212

Elaborado por professores e especialistas

ALUNOS QUE TAMBÉM VISUALIZARAM

  • +3.138

Exercício

Para a configuração com polarização fixa da Figura 7.75:

a) Esboce a curva de transferência do dispositivo.


b) Sobreponha a equação do circuito no mesmo gráfico.


c) Determine IDQ e VDSQ.


d) Utilizando a equação de Shockley, determine IDQ e, depois, VDSQ Compare com as soluções do item (c).

Figura 7.75

Passo 1 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(a)

Para começar analisamos que a corrente de dreno de um MOSFET tipo depleção é definida pela Equação de Shockley, a qual é dependente da corrente de curto-circuito (quando a tensão porta-fonte é nula, especificada em datasheet), da tensão porta-fonte e da tensão de constrição ou estrangulamento (VP), tal como visto abaixo:

Passo 2 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Sabemos que as características do transistor JFET dado são e . Com isso, calculamos sua equação de corrente de dreno:

Passo 3 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

A partir da equação, podemos levantar alguns pontos para desenhar, graficamente, o comportamento do JFET.

De acordo com a equação, podemos levantar alguns pontos sem realizar muita aritmética.

É simples constatar a veracidade dos valores a seguir, mas por simplificação, vamos apenas tabelar:

VGS [V]

ID [mA]

V P

0

0

I DSS

Substituindo os valores e preenchendo a tabela, teremos o seguinte resultado:

VGS [V]

ID [mA]

-4

0

-2

3

-1,2

5,88

0

12

Passo 4 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Por fim, podemos desenhar o gráfico do JFET dado no problema:

Imagem 18

(b)

Sendo esta uma polarização fixa, VGS é dado pelo valor da fonte inserida na porta (gate) do JFET. Seu valor é mostrado na sobreposição de gráficos abaixo:

Imagem 19

Passo 5 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

(c)

A partir da aproximação gráfica, estima-se que . Aplicando a Lei de Kirchhoff, temos:

Em outras palavras, para a corrente de dreno de operação 4,7 [mA], temos uma tensão dreno-fonte (drain-source) de 5,54 [V].

(d)

De acordo com a Equação de Shockley, podemos calcular ID:

Passo 6 de 6keyboard_arrow_downkeyboard_arrow_up

Aplicando a Lei de Kirchhoff, temos:

Em outras palavras, para a corrente de dreno de operação 4,688 [mA], temos uma tensão dreno-fonte (drain-source) de 5,563 [V].

A aproximação gráfica e o cálculo pela Equação de Shockley demonstraram resultados muito semelhantes.

Depoimentos de estudantes que já assinaram o Exercícios Resolvidos

Nathalia Nascimento fez um comentárioCEFET/RJ • Engenharia
Foi um apoio àquelas aulas que não acabam totalmente com as dúvidas ou mesmo naquele momento de aprender o conteúdo sozinha. Além disso, dispensou a necessidade de um orientador e por isso, permitiu que eu estudasse em qualquer local e hora.
Valdivam Cardozo fez um comentárioUFRB • Engenharia
Tive uma sensação maior de autonomia nos estudos, as vezes era frustante não conseguir resolver uma determinada questão e nem sempre os professores corrigem as listas que passam.