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graus. Cada aplicação desse processo resulta em um giro
adicional de 90 graus. Alterar uma legenda requer apenas
um duplo clique na legenda de interesse para criar uma
pequena caixa azul em torno dela e produzir uma caixa de
diálogo para a alteração. No caso da fonte, resultará uma
caixa de diálogo DC_POWER , na qual o título Label é
selecionado e o refDEs redigitado como E. Clique em
OK , e a legenda E aparecerá. O mesmo procedimento
pode alterar o valor para 20 V, embora nesse caso o título
Value seja escolhido e as unidades sejam selecionadas
pela barra de rolagem à direita do valor digitado.
A próxima etapa consiste em determinar quais são
as grandezas a se medir e como fazer isso. Para o circuito
em questão, um multímetro será utilizado para medir a
corrente através do resistor R1. O multímetro é encontra-
do na parte superior da barra de ferramentas Instrument.
Após a seleção, ele pode ser colocado na tela como se fez
com os outros elementos. Um duplo clique no medidor
resultará na caixa de diálogo Multimeter-XXM1 , em
que se seleciona A para definir o multímetro como um
amperímetro. Além disso, a caixa DC (uma linha reta)
deve ser escolhida porque estamos lidando com tensões
CC. A corrente através do diodo D1 e a tensão através
do resistor R2 serão encontradas por meio de Indica-
tors , a décima opção à direita na barra de ferramentas
Component. O símbolo do aplicativo assemelha-se a
um LED com um número oito vermelho tracejado em
seu interior. Clique nessa opção para abrir a caixa de
diálogo Select a Component. Sob Family , selecione
AMMETER e, em seguida, consulte a lista Component
e as quatro opções para orientação do indicador. Para
nossa análise, AMMETER_H será escolhido, uma vez
que o sinal de adição ou ponto de entrada da corrente está
do lado esquerdo para o diodo D1. Clique em OK para
colocar o indicador à esquerda do diodo D1. Para a tensão
através da resistência R2 , a opção VOLTMETER_HR
é escolhida de modo que a polaridade corresponda à que
passa pelo resistor.
Finalmente, todos os componentes e medidores
devem ser conectados. Para isso, basta colocar o cursor
no final de um elemento até que um círculo pequeno e
um conjunto de retículos apareçam para designar o pon-
to de partida. Feito isso, clique no local e um x surgirá
no terminal. Em seguida, mova o cursor para o final do
outro elemento e clique com o botão esquerdo do mouse
novamente — um fio conector vermelho aparecerá auto-
maticamente na rota mais direta entre os dois elementos.
Esse processo é chamado Automatic Wiring.
Agora que todos os componentes estão no seu devido
lugar, é hora de iniciar a análise do circuito, uma operação
que pode ser realizada de três maneiras. Uma delas é sele-
cionar Simulate no topo da tela, seguido por Run. A outra
opção é a seta verde na barra de ferramentas Simulation. A
última consiste simplesmente em alternar a chave no topo
da tela para a posição 1. Em cada caso, após alguns segun-
dos, uma solução surge nos indicadores, parecendo piscar.
Essa oscilação indica apenas que o pacote de aplicativo
está repetindo a análise ao longo do tempo. Para aceitar a
solução e parar a simulação contínua, mude a chave para
a posição 0 ou selecione novamente o ícone de relâmpago.
A corrente através do diodo é 3,349 mA, que se
aproxima bem dos 3,32 mA do Exemplo 2.13. A tensão
através do resistor R 2 é 18,722 V, que está perto dos 18,6 V
do mesmo exemplo. Após a simulação, o multímetro pode
ser exibido, como mostrado na Figura 2.151, clicando-se
duas vezes no símbolo do medidor. Ao clicar em qualquer
lugar do medidor, vê-se que sua parte superior é azul-
-escura; basta clicar nessa região para mover o medidor
para qualquer local desejado. A corrente de 193,285 μ A
é muito próxima da de 212 μ A do Exemplo 2.13. As
diferenças devem-se principalmente ao fato de que cada
tensão do diodo é assumida como sendo de 0,7 V quando,
na realidade, ela difere para os diodos da Figura 2.151,
visto que a corrente que passa por cada um é diferente.
De modo geral, porém, a solução Multisim corresponde
estreitamente à solução aproximada do Exemplo 2.13.
probleMAs
*Observação: asteriscos indicam os problemas mais difíceis.
Seção 2.2 Análise por reta de carga
1. a) Utilizando a curva característica da Figura 2.152(b), determine ID , VD e VR para o circuito da Figura 2.152(a). b) Repita o item (a) utilizando o modelo aproximado do diodo e compare os resultados. c) Repita o item (a) utilizando o modelo ideal do diodo e compare os resultados. 2. a) Utilizando a curva característica da Figura 2.152(b), determine ID e VD para o circuito da Figura 2.153. b) Repita o item (a) com R = 0,47 kΩ. c ) Repita o item (a) com R = 0,68 kΩ. d) O valor de V (^) D é relativamente próximo a 0,7 V em cada caso? Compare os valores resultantes de ID. Comente-os.
106 dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos
3. Determine o valor de R para o circuito da Figura 2.153, que resulta em uma corrente no diodo de 10 mA, com E = 7 V. Utilize a curva característica da Figura 2.152(b) para o diodo. 4. a) Utilizando as curvas características aproximadas do diodo de Si, determine o valor de VD , ID e VR para o circuito da Figura 2.154.
b) Faça a mesma análise do item (a) utilizando o modelo ideal do diodo. c) Os resultados obtidos nos itens (a) e (b) sugerem que o modelo ideal pode fornecer uma boa aproximação para a resposta ideal sob determinadas condições?
V (^) D
I (^) D
+ –
R
+
-
Si
12 V 0,75 k V (^) R
(a)
+
-
E
0
30
25
20
15
10
5
ID (mA)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 V (^) D (V) 0,7 V
Figura 2.152 Problemas 1 e 2.
VD
ID
+ –
R
+
-
Si
6 V 0,2 k VR
+
-
E
Figura 2.153 Problemas 2 e 3.
V (^) D
ID
+ –
R
+
-
Si
30 V (^) 1,5 k VR
+
-
E
Figura 2.154 Problema 4.
capítulo 2 Aplicações do diodo 107
*13. Determine Vo e ID para o circuito da Figura 2.163.
Seção 2.5 portas And/or (“e/ou”)
14. Determine Vo para o circuito da Figura 2.39 com 0 V em ambas as entradas. 15. Determine Vo para o circuito da Figura 2.39 com 10 V em ambas as entradas. 16. Determine Vo para o circuito da Figura 2.42 com 0 V em ambas as entradas. 17. Determine Vo para o circuito da Figura 2.42 com 10 V em ambas as entradas. 18. Determine Vo para a porta OR de lógica negativa da Figura 2.164. 19. Determine Vo para a porta AND de lógica negativa da Figura 2.165.
Seção 2.4 configurações em paralelo e em série-paralelo
10. Determine Vo e ID para os circuitos da Figura 2.160.
*11. Determine Vo e I para os circuitos da Figura 2.161.
12. Determine Vo 1 , Vo 2 e I para o circuito da Figura 2.162.
(a) (b)
GaAs
1 V
,
Figura 2.161 Problema 11.
+
-
Si
,
Figura 2.162 Problema 12.
GaAs
Figura 2.163 Problemas 13 e 51.
V o
0 V
1 kΩ
Si
Si
Figura 2.164 Problema 18.
V o
–5 V
0 V
Si
Si
2,2kΩ
Figura 2.165 Problema 19.
(a) (b)
20 V
4 V
GaAs
Ge
12 V
, ,
Figura 2.160 Problemas 10 e 50.
capítulo 2 Aplicações do diodo 109
20. Determine o valor de Vo para a porta da Figura 2.166. 21. Determine Vo para a configuração da Figura 2.167.
Seção 2.6 entradas senoidais: retificação de meia-onda
22. Considerando um diodo ideal, esboce v (^) i , v (^) d e i (^) d para o retificador de meia-onda da Figura 2.168. A entrada é uma forma de onda senoidal com frequência de 60 Hz. Determine o valor de pico da entrada, os valores máximo e mínimo da tensão sobre o diodo e o valor máximo da corrente pelo diodo. 23. Repita o Problema 22 com um diodo de silício ( VK = 0,7 V). 24. Repita o Problema 22 com uma carga de 10 kΩ aplicada, como mostra a Figura 2.169. Esboce vL e iL. 25. Para o circuito da Figura 2.170, esboce vo e determine V CC. *26. Para o circuito da Figura 2.171, esboce v (^) o e iR.
*27. a) Dado P máx = 14 mW para cada diodo da Figura 2.172, determine a corrente máxima nominal de cada diodo (utilizando o modelo equivalente aproximado). b) Determine I máx para os diodos em paralelo. c) Determine a corrente através de cada diodo para Vi máx utilizando os resultados do item (b). d) Se apenas um diodo estivesse presente, qual seria o resultado esperado?
Figura 2.166 Problema 20.
+
-
+ – vi 2 kΩ
id
vd
Ideal V CC = 2 V
Figura 2.168 Problemas 22 a 24.
2 kΩ
(^2) ( V CC )
Figura 2.170 Problema 25.
v (^) i 4,7 kΩ 68 kΩ
I máx
0 t
v (^) i 160 V
-
+
Si
Si
Figura 2.172 Problema 27.
,
Figura 2.167 Problema 21.
2 k 10 k
i L
RL v^ L
+
-
+ –
i (^) d
vd v (^) i
Ideal V CC^ = 2 V
Figura 2.169 Problema 24.
Si
1 kΩ
vi 1 kΩ vo
iR
0 t
v (^) i
10 V
–10 V
-
+
-
+
Figura 2.171 Problema 26.
110 dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos
- 34. Determine vo de cada circuito da Figura 2.178 para o sinal de entrada mostrado.
*35. Determine vo de cada circuito da Figura 2.179 para o sinal de entrada mostrado.
36. Esboce iR e vo do circuito da Figura 2.180 para o sinal de entrada mostrado a seguir.
Seção 2.9 grampeadores
37. Esboce vo de cada circuito da Figura 2.181 para o sinal de entrada mostrado a seguir. 38. Esboce v (^) o de cada circuito da Figura 2.182 para o sinal de entrada mostrado.
*39. Para o circuito da Figura 2.183: a) Calcule 5τ. b) Compare 5τ à metade do ciclo do sinal aplicado. c) Esboce a forma de onda de vo. *40. Projete um circuito grampeador para realizar a função indicada na Figura 2.184. *41. Projete um circuito grampeador para realizar a função indicada na Figura 2.185.
(a) (b)
vi 1 kΩ
-
+
- +
v (^) o
-
+
4 V Ideal
,
(a) (b)
1 kΩ
+
v (^) o
-
+
V Ideal
,
Figura 2.178 Problema 34.
5,3 V 7,3 V
Figura 2.180 Problema 36.
(a) (b
-
+
(a) (b)
-
+
Figura 2.181 Problema 37.
(a)
Ideal
Ide
(a) (b)
+
-
E
Ideal
Ideal
Figura 2.182 Problema 38.
(a) (b)
+
-
4 V
Si + –
1 kΩ
3 V
,
(a) (b)
+
-
4 V
Si + –
kΩ
3 V
,
Figura 2.179 Problema 35.
112 dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos
*43. a) Projete o circuito da Figura 2.187 para manter V (^) L em 12 V para uma variação na carga ( I (^) L ) de 0 a 200 mA. Ou seja, determine RS e VZ. b) Determine P (^) Zmáx do diodo Zener do item (a). *44. Para o circuito da Figura 2.188, determine a faixa de Vi que manterá V (^) L em 8 V e não excederá a potência máxima nominal do diodo Zener.
45. Projete um regulador de tensão que mantenha uma tensão de saída de 20 V através de uma carga de 1 kΩ, com uma entrada que varie de 30 a 50 V. Ou seja, determine o valor apropriado de R (^) S e a corrente máxima I (^) ZM.
Seção 2.11 diodos Zener *42. a) Determine VL , I (^) L , I (^) Z e I (^) R para o circuito da Figura 2.186, se RL = 180 Ω. b) Repita o item (a), se RL = 470 Ω. c) Determine o valor de R (^) L que estabelece as condições de máxima potência para o diodo Zener. d) Determine o valor mínimo de R (^) L para garantir que o diodo Zener está no estado “ligado”.
Diodos ideais
Projeto
Figura 2.184 Problema 40.
-
–12 V +
12 V ,
Figura 2.183 Problema 39.
VZ
Figura 2.187 Problema 43.
VZ = 10 V PZ máx = 400 mW
Figura 2.186 Problema 42.
Projeto
Diodos de silício
,
,
Figura 2.185 Problema 41.
capítulo 2 Aplicações do diodo 113
probLemas
- Nota : asteriscos indicam os problemas mais difíceis.
Seção 3.2 Construção do transistor
1. Quais as denominações dadas aos dois tipos de transistor bipolar de junção (TBJ)? Esboce a estrutura básica de cada um e identifique seus vários portadores minoritários e ma- joritários. Desenhe o símbolo gráfico próximo a cada um. Alguma informação será alterada se trocarmos o transistor de silício por um de germânio? 2. Qual é a principal diferença entre um dispositivo bipolar e um unipolar?
Seção 3.3 operação do transistor
3. Como devem ser polarizadas as duas junções de um transis- tor para que ele opere adequadamente como amplificador? 4. Qual é a origem da corrente de fuga de um transistor? 5. Esboce uma figura semelhante à Figura 3.4(a) para a junção polarizada diretamente de um transistor npn. Indique o movimento resultante dos portadores. 6. Esboce uma figura semelhante à Figura 3.4(b) para a junção polarizada reversamente de um transistor npn. Indique o movimento resultante dos portadores. 7. Esboce uma figura semelhante à Figura 3.5 para o fluxo dos portadores majoritários e minoritários de um transistor npn. Indique o movimento dos portadores resultante. 8. Qual das correntes do transistor é sempre a maior? Qual é sempre a menor? Quais são as duas correntes relativamente próximas em amplitude? 9. Se a corrente de emissor de um transistor é de 8 mA e I (^) B é 1/100 de I (^) C , determine os valores IC e IB.
Seção 3.4 Configuração base-comum
10. De memória, esboce os símbolos para um transistor pnp e para um npn e, em seguida, introduza os sentidos de fluxo convencional para cada corrente. 11. Utilizando as curvas características da Figura 3.7, deter- mine V (^) BE em IE = 5 mA para VCB = 1, 10 e 20 V. Podemos presumir que V (^) CB tem pouca influência sobre a relação entre VBE e IE? 12. a) Determine o valor médio da resistência CA para a curva característica da Figura 3.10(b). b) Para os circuitos nos quais a magnitude dos resistores é em quiloohms, a aproximação feita na Figura 3.10(c) é válida [com base nos resultados do item (a)]? 13. a) Utilizando as curvas características da Figura 3.8, de- termine a corrente de coletor resultante, se I (^) E = 3,5 mA e VCB = 10 V. b) Repita o item (a) para I (^) E = 3,5 mA e VCB = 20 V. c) Como as modificações em VCB afetaram o valor resul- tante de I (^) C? d) Determine de maneira aproximada como I (^) E e IC estão relacionadas, com base nos resultados anteriores. 14. a) Utilizando as curvas características das figuras 3.7 e 3.8, determine IC para VCB = 5 V e VBE = 0,7 V. b) Determine VBE para IC = 5 mA e VCB = 15 V. c) Repita o item (b) utilizando as curvas características da Figura 3.10(b). d) Faça o mesmo utilizando as curvas características da Figura 3.10(c). e) Compare as soluções para VBE nos itens (b), (c) e (d). A diferença pode ser ignorada se em geral encontramos valores de tensão da ordem de poucos volts? 15. a) Dado α CA de 0,998, determine IC se I (^) E = 4 mA. b) Determine α CC se I (^) E = 2,8 mA e IB = 20 μ A. c) Determine I (^) E se IB = 40 μ A e α CC é 0,98. 16. Esboce, somente de memória, a configuração base-comum de um transistor TBJ ( npn e pnp ) e indique a polaridade da polarização aplicada e os sentidos das correntes resultantes.
Seção 3.5 Configuração emissor-comum
17. Defina ICBO e ICEO. Elas são diferentes? De que maneira se relacionam? Seus valores são normalmente próximos? 18. Utilizando as curvas da Figura 3.13: a) Determine o valor de I (^) C correspondente a VBE = + mV e VCE = +4 V. b) Determine o valor de V (^) CE e V (^) BE correspondente a I (^) C = 3,5 mA e IB = 30 μ A. *19. a) Para as curvas características de emissor-comum da Figura 3.13, determine o beta CC em um ponto de operação com V (^) CE = 6 V e IC = 3 mA. b) Determine o valor de α correspondente a esse ponto de operação. c) Em VCE = +6 V, determine o valor correspondente de ICEO. d) Calcule o valor aproximado de I (^) CBO , utilizando o valor de beta CC obtido no item (a). *20. a) Utilizando as curvas características da Figura 3.13(a), determine I (^) CEO para VCE = 10 V. b) Determine β CC para IB = 10 μ A e VCE = 10 V. c) Utilizando o valor de β CC determinado no item (b), calcule ICBO. 21. a) Utilizando as curvas características da Figura 3.13(a), determine β CC para IB = 60 μ A e VCE = 4 V. b) Repita o item (a) para I (^) B = 30 μ A e VCE = 7 V. c) Repita o item (a) para IB = 10 μ A e VCE = 10 V. d) Revendo os resultados obtidos de (a) a (c), o valor de β CC varia de ponto a ponto nas características? Onde se situam os valores mais altos? Podemos desenvolver alguma conclusão geral sobre o valor de β CC em um conjunto de características fornecidas na Figura 3.13(a)? *22. a) Utilizando as curvas características da Figura 3.13(a), determine β CA para IB = 60 μ A e VCE = 4 V. b) Repita o item (a) para I (^) B = 30 μ A e VCE = 7 V. c) Repita o item (a) para IB = 10 μ A e VCE = 10 V. d) Revendo os resultados de (a) a (c), o valor de β CA varia de ponto a ponto nas curvas características? Onde se situam os valores mais altos? Podemos desenvolver alguma conclusão sobre o valor de β CA em um conjunto de curvas características de coletor? e) Os pontos escolhidos neste exercício são os mesmos do Problema 21. Se esse problema foi resolvido, compare os valores de β CC e β CA para cada ponto e comente o resultado para cada um dos valores. 23. Utilizando as curvas características da Figura 3.13(a), determine β CC para I (^) B = 25 μ A e V (^) CE = 10 V. Calcule, então, α CC e o valor resultante de I (^) E. (Utilize o valor de I (^) C determinado por I (^) C = β CC IB ) 24. a) Dado que α CC = 0,980, determine o valor correspondente de β CC. b) Dado que β CC = 120, determine o valor correspondente de α. c) Dado que β CC = 120 e IC = 2 mA, determine IE e IB.
142 dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos
25. Esboce, somente de memória, a configuração emissor- -comum (para npn e pnp ) e introduza a polarização apro- priada com os sentidos de correntes para I (^) B , IC e IE.
Seção 3.6 Configuração coletor-comum
26. Uma tensão de entrada de 2 V rms (medida da base para o terra) é aplicada ao circuito da Figura 3.21. Presumindo-se que a tensão de emissor siga exatamente a tensão de base e que Vbe (rms) = 0,1 V, calcule a amplificação de tensão do circuito ( Av = Vo / Vi ) e a corrente de emissor para RE = 1 kΩ. 27. Para um transistor que apresente as curvas características da Figura 3.13, esboce as curvas de entrada e saída da configuração coletor-comum.
Seção 3.7 Limites de operação
28. Determine a região de operação para um transistor que apresente as curvas características da Figura 3.13, se IC máx = 6 mA, BVCEO = 15 V e PC máx = 35 mW. 29. Determine a região de operação para um transistor que apresente as curvas características da Figura 3.8, se I (^) C máx = 7 mA, BVCBO = 20 V e PC máx = 42 mW.
Seção 3.8 folha de dados do transistor
30. Utilizando a Figura 3.23 como referência, determine a faixa de temperatura permitida para o dispositivo em graus Fahrenheit. 31. Utilizando a informação fornecida na Figura 3.23, ob- servando P (^) D máx, VCE máx, IC máx e VCE sat, esboce os limites de operação do dispositivo. 32. Com base nos dados da Figura 3.23, qual é o valor esperado para I (^) CEO utilizando-se o valor médio de β CC? 33. Como a faixa de valores de h (^) FE [(Figura 3.23(c), normali- zada para hFE = 100] se compara com a faixa de valores de h (^) fe [(Figura 3.23(b)] para a faixa de IC entre 0,1 e 10 mA? 34. Utilizando as curvas características da Figura 3.23(d), determine se a capacitância de entrada na configuração base-comum aumenta ou diminui para valores crescentes de potencial reverso de polarização. É possível explicar por quê? *35. Utilizando as características da Figura 3.23(b), determine quanto o nível de hƒe variou de seu valor em 1 mA para seu valor em 10 mA. Observe que a escala vertical é lo- garítmica, podendo ser necessário consultar a Seção 11.2. Deve-se considerar a variação em uma situação de projeto? *36. Utilizando a curva característica da Figura 3.23(c), deter- mine o valor de β CC em I (^) C = 10 mA para os três valores de temperatura fornecidos na figura. A variação é significa- tiva para a faixa de temperatura especificada? Há algum elemento que deveria ser considerado no desenvolvimento de um projeto?
Seção 3.9 teste de transistores
37. a) Utilizando as características da Figura 3.24, determine β CA para IC = 14 mA e VCE = 3 V. b) Determine β CC em IC = 1 mA e VCE = 8 V. c) Determine β CA em IC = 14 mA e VCE = 3 V. d) Determine β CC em IC = 1 mA e VCE = 8 V. e) Como os valores de β CA e β CC se comparam em cada região? f) A aproximação β CC ≅ β CA é válida para esse conjunto de características?
Capítulo 3 transistores bipolares de junção 143
9. a) Desenhe a reta de carga para o circuito da Figura 4. nas curvas características da Figura 4.121 usando β do Problema 8 para determinar I (^) BQ. b ) Calcule o ponto Q e os valores resultantes de ICQ e VCEQ. c ) Determine o valor de β no ponto Q. d ) Como o valor do item (c) se compara com β = 125 no Problema 8? e ) Por que os resultados do Problema 9 diferem daqueles do Problema 8? 10. Dada a informação fornecida na Figura 4.123, determine: a ) R (^) C b ) RE c ) RB d ) VCE e ) VB 11. Dada a informação fornecida na Figura 4.124, determine: a ) β b ) V (^) CC c ) RB 12. Determine a corrente de saturação ( I (^) C sat) para o circuito da Figura 4.122. *13. Utilizando as curvas características da Figura 4.121, deter- mine o que se segue para uma configuração de polarização de emissor, se o ponto Q for definido para ICQ = 4 mA e VCEQ = 10 V. a ) RC se VCC = 24 V e RE = 1,2 kΩ. b ) β no ponto de operação. c ) RB.
0
10
9 8 7 6 5 4 3 2 1
5 10 15 20 25 30 V (^) CE (V)
IC (mA)
110 μA 100 μA 90 μA 80 μA 70 μA
60 μA
50 μA
40 μA
30 μA
20 μA
10 μA
I (^) B = 0 μA
FIG. 4.
Figura 4.121 Problemas 5, 6, 9, 13, 24, 44 e 57.
270 kΩ
470 Ω
2,2 kΩ
β= 125
Figura 4.122 Problemas 8, 9, 12, 14, 66, 69, 72 e 76.
,
,
Figura 4.123 Problema 10.
210 dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos
d ) Potência dissipada pelo transistor. e ) Potência dissipada pelo resistor R (^) C. *14. a) Determine I (^) C e VCE para o circuito da Figura 4.118. b ) Altere o valor de β para 180 e determine o novo valor de IC e VCE para o circuito da Figura 4.118. c ) Determine o valor da variação percentual de I (^) C e V (^) CE utilizando as seguintes equações:
% I C = `
IC (parte b) - IC (parte a) I (^) C (parte a)
` * 100%,
% V CE = `
V (^) CE (parte b) - V (^) CE (parte a) V (^) CE (parte a)
` * 100%
d ) Determine I (^) C e VCE para o circuito da Figura 4.122. e ) Altere o valor de β para 187,5 e determine o novo valor de I (^) C e VCE para o circuito da Figura 4.122. f ) Determine o valor da variação percentual de I (^) C e V (^) CE utilizando as seguintes equações:
% I C = `
IC (parte c) - IC (parte d) I (^) C (parte d)
` * 100%,
% V CE = `
V (^) CE (parte c) - V (^) CE (parte d) V (^) CE (parte d)
` * 100%
g ) Em cada um dos itens anteriores, o valor de β foi au- mentado em 50%. Compare a variação percentual de IC e VCE para cada configuração e comente sobre a que parece ser menos sensível a variações em β.
Seção 4.5 Configuração de polarização por divisor de
tensão
15. Para a configuração de polarização por divisor de tensão da Figura 4.125, determine: a ) I (^) BQ b ) I (^) CQ c ) V (^) CEQ d ) V (^) C e ) V (^) E f ) V (^) B 16. a) Repita o Problema 15 para β = 140 usando o método geral (não o aproximado). b ) Quais níveis são os mais afetados? Por quê? 17. Com base na informação fornecida na Figura 4.126, de- termine: a ) I (^) C b ) V (^) E c ) V (^) B d ) R 1 18. Com base na informação dada na Figura 4.127, determine: a ) I (^) C b ) V (^) E c ) V (^) CC d ) V (^) CE e ) V (^) B f ) R 1 19. Determine a corrente de saturação ( I (^) C sat) para o circuito da Figura 4.126. 20. a) Repita o Problema 16 para β = 140 usando o método aproximado e compare os resultados. b ) O método aproximado é válido? *21. Determine os parâmetros a seguir para a configuração com divisor de tensão da Figura 4.128, utilizando o método
β
,
,
,
,
Figura 4.124 Problema 11.
,
,
,
Figura 4.125 Problemas 15, 16, 20, 23, 25, 67, 69, 70, 73
e 77.
, ,
,
Figura 4.126 Problemas 17 e 19.
Capítulo 4 Polarização CC — tBJ 211
b ) Compare com os resultados do Problema 27 para I (^) CQ. c ) Compare R ’ a RF/β. d ) É válida a declaração de que quanto maior R’ se comparado com R (^) F / β , mais precisa será a equação I (^) CQ
V
R? Prove isso usando uma derivação curta para a corrente exata ICQ. e ) Repita os itens (a) e (b) para β =240 e comente o novo valor de ICQ.
29. Para o circuito com divisor de tensão da Figura 4.130, determine: a ) I (^) C b ) VC c ) VE d ) VCE 30. a) Compare os valores de R ’ = R (^) C + R (^) E com RF/β para o circuito da Figura 4.131. b ) A aproximação ICQ > V′/R′ é válida? *31. a) Determine o valor de I (^) C e VCE para o circuito da Figura 4.131. b ) Altere o valor de β para 135 (50% de aumento) e calcule os novos níveis de I (^) C e VCE. c ) Determine o valor da variação percentual de I (^) C e V (^) CE utilizando as seguintes equações:
% I C = `
IC (parte b) - IC (parte a) I (^) C (parte a)
` × 100%,
% V CE = `
V (^) CE (parte b) - V (^) CE (parte a) V (^) CE (parte a)
` × 100%
d ) Compare os resultados do item (c) com os dos pro- blemas 14(c), 14(f) e 25(c). Como o circuito com realimentação do coletor se comporta comparado às outras configurações em relação à sensibilidade a variações em β?
32. Determine a faixa de valores possível para VC no circuito da Figura 4.132 utilizando o potenciômetro de 1 MΩ. (^) *** 33.** Dado V (^) B = 4 V para o circuito da Figura 4.133, determine: a ) V (^) E b ) I (^) C c ) VC d ) V (^) CE e ) IB f ) β
330 kΩ
8,2 kΩ
1.8 kΩ
β= 180
,
Figura 4.130 Problemas 29 e 30.
,
,
Figura 4.131 Problemas 30 e 31.
,
,
Figura 4.133 Problema 33.
,
,
Figura 4.132 Problema 32.
Capítulo 4 Polarização CC — tBJ 213
Seção 4.7 Configuração seguidor de emissor *34. Determine o valor de VE e IE para o circuito da Figura 4.134.
35. Para o circuito seguidor de emissor da Figura 4.135: a ) Determine I (^) B , IC e IE. b ) Determine VB , VC e VE. c ) Calcule VBC e VCE.
Seção 4.8 Configuração base-comum *36. Para o circuito da Figura 4.136, determine: a ) IB b ) I (^) C c ) VCE d ) VC *37. Para o circuito da Figura 4.137, determine: a ) I (^) E b ) VC c ) VCE
38. Para o circuito de base comum da Figura 4.138: a ) Usando a informação fornecida, determinar o valor de RC. b ) Encontre as correntes I (^) B e IE. c ) Determine a tensões VBC e VCE.
Seção 4.9 Configurações de polarizações combinadas *39. Para o circuito da Figura 4.139, determine: a ) IB b ) I (^) C c ) VE d ) VCE
40. Dado V (^) C = 8 V para o circuito da Figura 4.140, determine: a ) I (^) B b ) I (^) C c ) β d ) VCE
,
Figura 4.134 Problema 34.
12 V
22 k
82 k (^) 1,2 k
B
C
E
V (^) i Vo
β = 110
Figura 4.135 Problema 35.
β = 80
,
Figura 4.136 Problema 36.
14 V
4 V
1,1 k
Vi
V (^) o
V (^) C = 8 V
R (^) E
R (^) C
β = 90
Figura 4.138 Problema 38.
2,2 kΩ (^) – VCE
10 V
I (^) E
1,8 kΩ
+ VC
Figura 4.137 Problema 37.
214 dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos
47. Para o amplificador Cascode da Figura 4.143, determine: a ) As correntes de base e coletor de cada transistor. b ) As tensões V (^) B 1 , V (^) B 2 , VE 1 , V (^) C 1 , VE 2 e VC 2. 48. Para o amplificador de realimentação da Figura 4.144, determine: a ) As correntes de base e coletor de cada transistor. b ) As tensões de base, emissor e coletor de cada transistor.
Seção 4.13 espelhos de corrente
49. Calcule a corrente espelhada I na Figura 4.145. *50. Calcule as correntes de coletor para Q 1 e Q 2 na Figura 4.146.
Seção 4.14 Circuitos de fonte de corrente
51. Calcule a corrente através da carga de 2,2 kΩ no circuito da Figura 4.147. 52. Para o circuito da Figura 4.148, calcule a corrente I. *53. Calcule a corrente I no circuito da Figura 4.149.
Seção 4.15 transistores pnp
54. Determine V (^) C , VCE e IC para o circuito da Figura 4.150. 55. Determine V (^) C e IB para o circuito da Figura 4.151. 56. Determine I (^) E e VC para o circuito da Figura 4.152.
Seção 4.16 Circuitos de chaveamento com transistor *57. Usando as curvas características da Figura 4.121, determi- ne a aparência da forma de onda na saída para o circuito
VCC = 22 V
Vo C = 5 μF Q 2
Q 1
1,1 k^ RE Ω^ CE^ =^20 μF
8,2 kΩ
R (^) B 1
10 μF
C (^) s = 5 μF
V (^) i
C 1
RB 3 3,3 kΩ
RB 2 4,7 kΩ
RC 2,2 kΩ
β 2 = 120
β 1 = 60
Figura 4.143 Problema 47.
Figura 4.145 Problema 49.
Vo Vi
β 2 = 160
β 1 = 80
1,8 MΩ
220 Ω
12 V
Figura 4.144 Problema 48.
,
Figura 4.146 Problema 50.
RB
I
6 V
2,2 kΩ
28 V
1,2 kΩ
100 kΩ
β= 120
Figura 4.147 Problema 51.
216 dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos
da Figura 4.153. Inclua os efeitos de VCE sat e determine I (^) B , IB máx e IC sat quando Vi = 10 V. Determine a resistência coletor-emissor na saturação e no corte. *58. Projete o circuito inversor da Figura 4.154 para que ele opere com uma corrente de saturação de 8 mA utilizando um transistor com um beta de 100. Utilize um valor de IB igual a 120% de I (^) B máx e resistores com valores padrão.
59. a) Utilizando as curvas características da Figura 3.23(e), determine t on e t off para uma corrente de 2 mA. Observe o uso de escalas logarítmicas e consulte a Seção 9. caso seja necessário. b ) Repita o item (a) para uma corrente de 10 mA. Qual foi a variação de t on e t off com o aumento na corrente do coletor? c ) Para os itens (a) e (b), esboce a forma de onda do pulso da Figura 4.91 e compare os resultados.
Seção 4.17 técnicas de análise de defeitos em circuitos *60. As leituras mostradas na Figura 4.155 revelam que o circuito não está funcionando corretamente. Liste tantos motivos quanto puder para as medidas obtidas.
, , ,
Figura 4.149 Problema 53.
,
,
Figura 4.151 Problema 55.
,
, ,
Figura 4.148 Problema 52.
,
Figura 4.150 Problema 54.
,
,
Figura 4.152 Problema 56.
t
5 V
5 V
Vo
Vi
Vi
RB
RC
0 V
= 100
FIG. 4.
Figura 4.154 Problema 58.
10 V
0 V
180 kΩ
10 V
2,4kΩ
Vo
Vi
t
Vi
Figura 4.153 Problema 57.
Capítulo 4 Polarização CC — tBJ 217
