Exercícios Prof. Luís Caldas

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SOLUÇÃO DOS EXERCÍCIOS – REFERENTES A FET – DIVISOR DE TENSÃO E AUTOPOLARIZAÇÃO – ANÁLISE CC. 1.o Para o Amplificador a seguir, calcular :

Solução : Pela figura acima verifica-se que a tensão VGS = 0, pois o terminal fonte do transistor está à terra e o terminal de gate também através do resistor RG. Quando VGS = 0, a corrente ID = IDSS = 6mA. a) VGS = 0 e ID = 6mA. b) VDS = VDD – RD.ID = 12 – 1K.6mA = 6V. 2.o Para o Amplificador acima se RD = 1,5K, pode-se afirmar : a) Os dados não são suficientes para afirmar qual é a operação do circuito. b) O amplificador opera na região de saturação. c) O amplificador opera na região de linear. d) A tensão VGS =0, o transistor está cortado. e) Esta configuração fonte comum precisa de resistor de fonte. Solução : VDS = VGS – VP = 0 – (- 4) = +4 Daí, como VGS ≥ 0 ⇒ O transistor opera na região de saturação.

RD

RG

VDS

DADOS : IDSS = 6mA VP = - 4 V VDD = 12 V RD = 1K

Pede-se : a) ( IDq ,VGS ). b) VDS

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3.o Para o amplificador a seguir, sabendo-se que opera no ponto de constrição da curva do transistor ID x VDS e são dados : VZ = 3V, RD = 2K, VP = - 6V e Vdd = 10V. pede-se: a) A tensão VGSq. b) A tensão VDS. c) A corrente IDSq.

Solução : Pela figura a tensão VGS = - VZ = - 3V. a) VZq = - 3V. b) No ponto de constrição ⇒ VDS = VGS – VP = - 3 – (- 6) = 3V. c) A corrente VDD -VDS 10 - 3

IDq = = = 3,5mA. RD 2K 4.o Para o amplificador a seguir, são dados : IDSS = 10mA, VP = - 4V, RS = 680Ω, RD = 2KΩ, VDD = 12V, RG = 1MΩ. Pede-se : a) O valor de IDq e VGSq, solução pelo método gráfico. b) O valor de IDq e VGSq, solução pelo método algébrico. c) O valor de VDS.

-Vdd

RS RD

VZ

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Solução : O valor de VGSq e IDq, serão retirados do gráfico a seguir.

Os valores retirados do gráfico, são : VGSq = - 1,9V e IDq = 2,8mA. b) Método algébrico. Resulta : RS

2 – 2(VP . RS – VP2 / 2IDSS) + VP

2 = 0 VGSq = - 1,89V e IDq = 2,78mA. (Solução mais adequada). c) VDS = VDD – ID(RS + RD) = 12 – 2,78.10-3. (680 + 2000) = 4,54V.

RG

RD

RS

-4 -3.5 -3 -2.5 -2 -1.5 -1 -0.5 00

2

4

6

8

10CURVA DE AUTOPOLARIZACAO

reta de cargaQ

Curva Transferencia

Cor

rent

e em

A

Tensao em V

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5.o Para o amplificador a FET, são dados : VDD = 12V, IDSS = 8mA, RD = 1K, RS = 680Ω, VP = - 4V, RB1 = 200K, RB2 = 50K. Pede-se : a) O valor de IDq e VGSq, solução pelo método gráfico. b) O valor de IDq e VGSq, solução pelo método algébrico. c) O valor de VDS.

Solução : Pelo método gráfico, a polarização será : a) Método gráfico VGSq = - 0,9V e IDq = 4,9mA. b) Método algébrico Pelo método gráfico, os valores de RS

2 + 2.RS.(VP – VGG) – 2.VP/IDSS + (VP – VGG)2 = 0

RB1

RB2

RD

RS

-4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4-5

0

5

10CURVA DE POLARIZACAO - DIVISOR DE TENSAO - FET

reta de cargaQ

Curva Transferencia

Id -

> C

orre

nte

em A

VGS -> Tensao em V

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Daí, IDq = 4,84mA e VGSq = -0,89V. c) O valor de VDS = VDD – ID.(RS + RD) = 8,71V. 6.o : Deseja-se projetar um amplificador a FET, cujas características são apresentadas a seguir. O ponto de trabalho do circuito é ID = 2mA e VDS = 5V. Pede-se : a) O valor de VGS b) O valor de RS e RD. c) Os valores de RB1 e RB2 Obs.: Adotar VG = 3V e IRB1 = IRB2 = 0,1mA e VDD = 12V e VP = -4V e IDSS = 10mA.

Solução : a) ID = IDSS.( 1 – VGS/VP) = ID/IDSS = 1 – VGS/VP = 2/10 = 1 – VGS / - 4 = VGS = -1,8V

VGG - VGS 3 – (-1,8) b) VGG = VGS + RS. ID ⇒ VGG - VGS = RS . ID e RS = = = 2,4K

ID 2mA

VDD - VDS 12 - 5 (RS + RD) = = = 3,5K ⇒ RD = 3,5K – 2,4K = 1,1K. ID 2mA c) VGG = RB2 . IB2 = RB2 = VGG/IRB2 = 3V/0,1mA = 30K e RB1 . IRB2 = 9V/0,1mA = 90K.

RB1

RB2

RD

RS

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7.o Sabendo-se que gm = gm0 = 5mS no circuito amplificador a FET – autopolarização e IDSS = 10mA, VP = - 4V, . Pede-se : a) A corrente ID e VGS de operação do circuito Solução : Se gm = gmo, então o ponto de polarização, VGS = 0 e ID = IDSS = 10mA 8.o Calcular a impedância de entrada e de saída do circuito de autopolarização prob.4 e do circuito divisor de tensão prob.5. Solução : a) Autopolarização : Zi = RG e ZO = RD. Zi = 1M e ZO

= 2K. b) Divisor de Tensão : Zi = RB1 // RB2 e ZO = RD. Zi = 40K e ZO = 1K. 9.o Problemas Recomendados do livro texto Dispositivos Eletrônicos e teoria de circuitos – 8.a ed. Boylestad, Nashelsky. pág. 354 – probls. 1,,3,,5,7,9,11,13,15.