TBJ Na Amplificação de Pequenos Sinais

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Sumário 1. RESUMO................................................... 4 2. INTRODUÇÃO TEÓRICA........................................4 3. OBJETIVOS................................................. 5 4. MATERIAS E MÉTODOS UTILIZADOS.............................5 4.1. Materiais Utilizados...................................5 4.2. Métodos Utilizados.....................................6 5. RESULTADOS E DISCURSSÕES..................................8 5.1. Análise do circuito CC:................................8 5.2. Análise do circuito CA:...............................12 5.3. Perguntas:............................................15 5.3.1. Qual a componente contínua presente no coletor?.....15 5.3.2. Os sinais de Vs e Vo estão em fase? Explique........15 6. CONCLUSÃO................................................15 7. BIBLIOGRAFIA.............................................15 7.1. Livros:...............................................15 7.2. Sites:................................................15

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Relatório sobre o TBJ na amplificação de pequenos sinais

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Sumrio1. RESUMO42. INTRODUO TERICA43. OBJETIVOS54. MATERIAS E MTODOS UTILIZADOS54.1. Materiais Utilizados54.2. Mtodos Utilizados65. RESULTADOS E DISCURSSES85.1. Anlise do circuito CC:85.2. Anlise do circuito CA:125.3. Perguntas:155.3.1. Qual a componente contnua presente no coletor?155.3.2. Os sinais de Vs e Vo esto em fase? Explique.156. CONCLUSO157. BIBLIOGRAFIA157.1. Livros:157.2. Sites:15

1. RESUMOO relatrio apresenta um estudo sobre o experimento realizado de um TBJ trabalhando na amplificao de pequenos sinais. O experimento foi realizado na Unifei Campus Itabira na aula prtica de Eletrnica Analgica I.O objetivo deste relatrio consiste em descrever o funcionamento do TBJ em operao em um circuito divisor de tenso, atravs de clculos tericos e valores obtidos experimentalmente. Na introduo, podemos entender como os valores tericos so obtidos atravs das frmulas.Dividido em duas partes, o procedimento experimental teve finalidade de encontrar os valores correspondentes para correntes e tenses (descritas nos Mtodos Utilizados) para os casos do circuito sem a fonte senoidal de pequeno sinal e com a mesma. O grupo esteve apto a responder as questes propostas pelo roteiro da aula prtica.Por fim, o relatrio contm as discusses dos dados obtidos e calculados, assim como uma concluso do grupo em relao aos resultados do experimento realizado.

2. INTRODUO TERICAO Amplificador Emissor Comum considerado um dos blocos mais utilizados em projetos de circuitos integrados [1].Para podermos analis-lo necessrio dividir em duas partes: Anlise CC e anlise CA.A seguir temos a representao de um TBJ com polarizao por divisor de tenso:

Figura 1 TBJ emissor-comum com polarizao por divisor de tenso [2]

1. Anlise CC:Desconsiderando a tenso alternada e os capacitores, para o circuito com polarizao por divisor de tenso substitui os resistores R1 e R2 pelo resistor equivalente Thvenin, como mostra a equao (1). (1)Logo, a tenso equivalente sob esse dois resistores ser a tenso equivalente Thvenin, como mostra a equao (2). (2)As demais anlises CC podem ser resolvidas pela Lei de Kirchhoff, como mostram as equaes de malha I (3) e malha II (4). E com o auxilio das equaes (5) e (6).(3)(4)(5)(6)Anlise CA, equaes (7), (8) e (9): (7) (8) (9)

3. OBJETIVOS Verificar a capacidade de amplificao de um transistor bipolar polarizado por divisor de tenso; Medio do ganho de corrente e clculos.

4. MATERIAS E MTODOS UTILIZADOS4.1. Materiais UtilizadosPara a realizao desta prtica foram utilizados os seguintes materiais: 01 resistor de 3.9 k; 01 resistor de 1.8 k; 01 resistor de 10 k; 01 resistor de 1 k; 01 capacitor eletroltico 470 F; 02 capacitores eletrolticos 1 F; 01 transistor BC 547; Fonte C.C.; Gerador de funes; Ponta de prova; Multmetro; Software Multisim.

4.2. Mtodos UtilizadosMontado o Circuito I(apresentado na Figura 2), no protoboard, foram realizadas vrias anlises CC.

Figura 2 Parte CC do amplificador Emissor Comum1. Com o valor do transistor medido, os valores tericos de IB, IC, IE, VB, VC e VCE so obtidos e anotados na Tabela 01:IB (A)IC (mA)IE (mA)VB (V)VC (V)VCE (V)

3353,351,171,171,877,4376,267

Tabela 1 Valores TericosOBS.: Os clculos para preenchimento da tabela esto na parte 5. RESULTADOS E DISCURSES.

1. Aps a montagem do Circuito 01, os mesmos valores obtidos teoricamente anteriormente so medidos (sem utilizar a fonte de tenso senoidal) e anotados na Tabela 02:

IB (A)IC (mA)IE (mA)VB (V)VC (V)VCE (V)

3.61.211.201.87.426.25

Tabela 2 Valores Experimentais

Para o ltimo passo do experimento foi montado o Circuito II(apresentado na Figura 5) e realizado anlises, agora com a fonte de tenso senoidal.

Figura 3 Amplificador Emissor Comum

b) O ultimo passo, com a fonte de tenso senoidal conectada ao Circuito II foi medido no osciloscpio os valores de pico a pico das tenses Vs, Vi, Vc, Vo em acoplamento CC e anotados na Tabela 03.

VS PP (V)VI PP (V)VC PP (V)VO PP (V)

164mV120mV6,24V6,16V

Tabela 3 Valores Experimentais.

5. RESULTADOS E DISCURSSES5.1. Anlise do circuito CC:A figura 2 mostra a anlise CC do circuito amplificador Emissor Comum com polarizao de divisor de tenso. medido:

= 335(10)Rth e Vth:

Para calcular os parmetros pelo Teorema de Thvenin deve-se remodelar o circuito apenas com os componentes diretamente envolvido nos clculos e nas alteraes. Como mostra a Figura 4, a seguir:

Figura 4 Circuito para aplicar o Teorema de Thvenin

1. Rth

Para calcular a resistncia de Thvenin remodela-se o circuito da Figura B curto circuitando a fonte CC. Como mostra a Figura 5:

Figura 5 Teorema de Thvenin_Fonte curto circuitada Utilizando a Equao (1), temos:// (1)

2. Vth

Para calcular a tenso de Thvenin remodela-se o circuito da Figura B calculando a tenso de sada no R2. Como mostra a Figura 6:

Figura 6 Teorema de Thvenin_Vth em R2

Pelo mtodo do divisor de tenso, utilizando a Equao (2), temos que: (2)

Circuito CC equivalente:Aps clculo de Rth e Vth temos, na Figura 7, o circuito equivalente CC:

Figura 7 Circuito CC equivalente

(I) Para o clculo da 2 malha utilizamos a Equao (3):(3)Utilizando a Equao (5) na Equao (3):(5)Utilizando a Equao (6) na Equao (3):(6)

(II) Com a Equao (6) podemos obter Ic:(6)

(III) Com a Equao (5) podemos obter :(5)

(IV) Para o clculo da 1 malha utilizamos a Equao (4):(4)(V) Realizando uma anlise para Vc, temos:(11)

(VI) Realizando uma anlise para , temos:(12)

5.2. Anlise do circuito CA:No experimento foi coletado as tenses mdias de Vi, Vc, Vs, Vo. A seguir, a Figura 8 e 9 com os sinais e os valores mdios:

Figura 8 Sinal de Vi e Vc

Figura 9 Sinal de Vs e Vo

Aps anlise CC foi possvel calcular os parmetros para que possamos remodelar o circuito equivalente CA, Figura 10 a seguir, e verificar os clculos e os valores dos parmetros do modelo pi-hbrido.

Figura 10 Remodelagem CA I modelo pi-hbridoSabemos que:(13)(I) Para calcularmos utilizamos a equao (7). Assim temos que: (utilizada no modelo pi-hbrido e no modelo T) (7) (II) Para calcularmos utilizamos a equao (8). Assim temos que: (utilizada no modelo pi-hbrido)

(8)

(III) Para o clculo da fonte de corrente temos:

(14)Por anlise de circuito, vemos:

Assim:

Podendo preencher os valores do circuito de acordo com a Figura 11:

Figura 11 Remodelagem CA II modelo pi-hbrido

Para calcular o Ai temos que: (15)Sendo:

e

//////

Temos:

5.3. Perguntas:5.3.1. Qual a componente contnua presente no coletor?5.3.2. Os sinais de Vs e Vo esto em fase? Explique.

6. CONCLUSOTodo o procedimento experimental foi realizado por completo. Aps o termino desta prtica pode-se ter um conhecimento mais abrangente sobre TBJ funcionando como um amplificador.Na primeira parte do experimento foi realizado uma simulao com o TBJ em operao em um circuito divisor de tenso foram coletados dados de correntes e tenses. Em seguida foram calculados os valores destes mesmos parmetros coletados. Aps o termino desta parte da prtica obtemos valores aproximados tanto experimentais como tericos.Na segunda parte do experimento com o objetivo final de calcular o ganho da corrente do TBJ funcionando como um amplificador pudemos analisar os sinais de cada parte do circuito(Vi, Vc, Vs, Vo) e remodelar o circuito CA pelo modelo pi-hbrido. Aps o trmino desta segunda parte pode-se comprovar a veracidade dos clculos para obteno do ganho de corrente. Com tudo isto pode-se afirmar que os resultados obtidos foram satisfatrios e compatveis.

7. BIBLIOGRAFIA7.1. Livros:DISPOSITIVOS ELETRNICOS E TEORIA DE CIRCUITOS, ed. 3 - ROBERT L.

7.2. Sites:[1] http://pt.wikipedia.org/wiki/Emissor_comum#mediaviewer/File:Common_emitter.png[2] http://www.demic.fee.unicamp.br/~siqueira/IE725/IE_725_Part1_AmpCircuits.pdf