Apostila - Curso de Eletronica Basica

Curso de Eletrnica Geral Usando EWB 5.0 - Prof: Rmulo Oliveira Albuquerque

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Este curso foi todo executado no Electronics Workbench Verso 5.0 , podendo ser usado tambm a verso 5.12. Qualquer sugesto ser bem aceita . Favor envia-la por carta para : ETELG Av. Pereira Barreto 400 Centro So Bernardo do Campo CEP 09751-000 SP ou por E-mail para [email protected] ou [email protected] . Os seguintes livros se encontram nas melhores livrarias ou pelo site da Editora rica www.erica.com.br Analise e Simulao de Circuitos no Computador EWB5 , Analise de Circuitos em Corrente Continua , Analise de Circuitos em Corrente Alternada , Circuitos em Corrente Alternada . Aguardem novos cursos na rea de eletrnica.

Curso de Eletrnica Bsica

Captulo 1 Diodo Circuitos com Diodos

1.

Diodo

Um diodo basicamente uma juno PN. Quando polarizada diretamente, Fig01, apresenta baixa resistncia, podendo ser considerada uma chave fechada e quando polarizada reversamente alta resistncia, Fig02, podendo ser considerada uma chave aberta. O smbolo do diodo est representado na Fig03. I ( alta ) P N I ( baixa) P N

Fig01

Fig02

Fig02


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Experincia 01 Diodo semicondutor

1. 2.

Ative o circuito 1 da ExpEG01 e mea a corrente comparando-a com o valor terico. Ative o circuito 2 da ExpEG01 e mea a corrente , comparando-a com o valor terico.

Circuito 1

Circuito 2

Polarizao Direta : Valor Medido: _______ Valor Terico : _______ Polarizao Reversas : Valor medido : _______ Valor Terico : _______

Retificador de Meia Onda No circuito da Fig03 no semiciclo positivo o diodo estar polarizado diretamente logo a tenso na carga ser igual 1a tenso da rede. No semiciclo negativo o diodo estar cortado logo a tenso na carga ser nula resultando a forma de onda da Fig04. Canal A - entrada

Canal B - carga

Fig03

Fig04


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Experincia 02 Retificador Meia - Onda Abra o arquivo ExpEG02. Ative o circuito e anote as formas de onda de entrada e na carga

VM em seguida usando um voltmetro para CC mea a tenso na carga . Anote os valores terico e medido. Obs : VM = tenso de pico = VRMS. 2 no caso VRMS = 120VCalcule o valor mdio da tenso na carga por ;

V DC =

VDC( Terico ) = ________ Tenso na carga

VDC( Medido ) = ________

Experincia 03 Retificador de Meia Onda com Filtro Capacitivo No circuito da Experincia 02 coloque em paralelo com a carga um capacitor de 10F. Anote a forma de onda , medindo o valor mdio da tenso ( compare com o valor sem capacitor ). Mea o ripple ( coloque a chave de entrada em AC para medir o ripple ). Repita tudo com um capacitor de 100F.

ripple

Fig06

Fig05 Medidas C = 10F VDC (tenso mdia ) = __________ ripple = __________

Curso de Eletrnica Geral Usando EWB 5.0 - Prof: Rmulo Oliveira Albuquerque C = 100F VDC (tenso mdia ) = __________ ripple = __________

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Concluses: ______________________________________________________________________________________

Experincia 04 - Retificador de Onda Completa

1.

Com transformador com Center Tap

No circuito da Fig07 , no semiciclo positivo conduz o diodo D1 e D2 est aberto. No semiciclo negativo conduz D2 e D1 corta. A Fig 08 mostra as formas de onda no secundrio do transformador e na carga. A tenso mdia na carga dada por : VDC =

1. Abra o arquivo ExpEG03.Localize o circuito da Fig07. Ative-o.

np 2.VM = 10 ( 2 ) Usar relao espiras do primrio para o secundrio: ns A

A

B

B

Fig07

Fig08

2. Calcule a tenso mdia na carga usando a expresso ( 2 ) e anote. Mea a tenso mdia na carga usando um voltmetro DC e anote. VDC ( Terico ) = ________ VDC( Medido ) = ________ 3. Anote as formas de onda nos pontos indicados


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4. Coloque um capacitor de 10F em paralelo com a carga como na fig09 e mea a tenso mdia na carga. Anote. Mea o ripple de pico a pico. Obs : O circuito com o capacitor est no arquivo ExpEG04. Abra-o e o ative. Anote as formas de onda faa as medidas e anote. Ripple

0 Fig10 Fig09

Medidas com C=10F VDC (tenso mdia ) = __________ ripple = __________

Troque o capacitor de 10F por um de 100F, anote a forma de onda na carga e mea a tenso mdia e o ripple. Anote. Medidas com C=100F VDC (tenso mdia ) = __________ ripple = __________

Concluses:_________________________________________________________________________________________

Experincia 05 Retificador de Onda Completa 2. Em ponte

Uma ponte retificadora consiste de 4 diodos ligados como na Fig11. No semiciclo positivo conduzem os diodos D1 e D3, Fig12. No semiciclo negativo conduzem D2 e D4, Fig13.A forma de onda na carga a mesma do retificador com center tap. A principal vantagem deste retificador que no necessita de transformador e a tenso inversa de pico em cada diodo igual tenso de pico da tenso alternada que alimenta o retificador.


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Fig11 Fig12

Fig13

Obs: No EWB j existe uma ponte, no sendo necessrio , portanto, montar com 4 diodos. Na prtica tambm possvel construir uma ponte com quatro diodos ou comprar a ponte pronta. Abra o arquivo ExpEG05, ative o circuito da Fig11. Anote a forma de onda na carga e mea a tenso contnua na carga usando um voltmetro para CC. Tenso na carga Calculado: VDC =_________ Medido: VDC = ____________

Experincia 06 Dobrador de tenso

1.

Dobrador de meia onda

Abra o arquivo ExpEG06, mea a tenso de sada e compare com o valor terico. Tenso de sada: Medida: ________ Terica : _______

Fig14 2. Dobrador de onda completa. Abra o arquivo ExpEG06, mea a tenso de sada e compare com o valor terico. Tenso de sada: Medida: ________ Terica : _______

Curso de Eletrnica Geral Usando EWB 5.0 - Prof: Rmulo Oliveira Albuquerque Fig15

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Experincia 07 Grampeador Negativo Abra o arquivo ExpEG07. Ative o circuito anotando as formas de onda nos pontos A e B. A B

000

Fig17 Fig16

Experincia 08 Grampeador Positivo. Abra o arquivo ExpEG08. Ative o circuito anotando as formas de onda nos pontos A e B. A

B

Fig18 Fig18 Fig19


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Diodo Zener um diodo que funciona com polarizao reversa. Quando polarizado com uma tenso reversa de valor VZ , se a corrente for maior que um valor IZmin e menor que IZmx a tenso nos seus terminais ser aproximadamente constante, independentemente da corrente. U I VZ I IZmin Fig21 IZmx Fig20 U

Experincia 09 Regulador Zener sem carga 1. Abra o arquivo ExpEG09, localize o circuito da Fig22, ative-o. Varie o potencimetro ( p/ variar pressione R ou Ctrl + R ) entre os valores mximo e mnimo. Anote na tabela os valores medidos de VZener e de Iz para cada valor de RV. Obs: o Zener tem una tenso nominal de 6,2V. RV Min. Mx Tenso no Zener (V) Corrente no Zener (mA)

Fig23

Fig22


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Experincia 10 Regulador Zener com carga No circuito da Fig22 a corrente no Zener igual corrente fornecida pelo gerador . Com carga, Fig24, a corrente fornecida pelo gerador se divide ; uma parte ir para o Zener e outra para a carga, devendo a corrente no Zener permanecer dentro dos limites ( IZmin a IZmx ) para que tenso de sada permanea aproximadamente constante e igual a aproximadamente 6,2V mesmo que a carga varie ( dentro de certos limites ). Abra o arquivo ExpEG10. Ative-o. Varie E ( mude o valor do gerador dando duplo clique no cone do mesmo e mudando o seu valor ) de acordo com a tabela, anotando na mesma os valores de Vsada , IS , IZ e Isada .

E(V) 14 16 18 20 22 24 26

IS(mA) IZ(mA) IL(mA) Vsada(V)

Fig26 Fig25

Experincia 11 - Regulador Zener Prtico Na prtica a tenso no regulada que alimenta um Zener vem de um retificador com filtro, como na Fig27. O circuito da Fig27 basicamente igual ao da Fig25 com a diferena que a tenso que aplicada na entrada obtida de um retificador de onda completa e filtrada. A tenso de sada ser de aproximadamente 6,2V, mesmo que a carga varie, como j visto na Experincia 10. Mea a tenso de sada para todos os valores de RL da tabela.

RL () IZ(mA) 1000 500 200 100 50 Fig28

IL(mA)

VL(V)

Fig27


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Diodo Emissor de Luz ( LED ) Um LED basicamente uma juno PN, que tem uma abertura , e que ao ser polarizada diretamente emite radiao que pode visvel ( vermelha, verde, amarelo ) ou no ( infravermelho ). Os LEDs so usados para sinalizao, substituindo na maioria das vezes com grande vantagem as lmpadas incandescentes. Os LEDs infravermelho ( IR ) so usados principalmente em sistemas de alarme e em controle remoto. Os LED so usados na construo de displays de 7 segmentos, onde cada segmento um LED. Entrando com uma informao binria, por exemplo 2, teremos no display o n 2.Os displays podem ser do tipo catodo comum ( acende com tenso) ou anodo comum ( acendem com 0V ).

Experincia 12 Diodo Emissor de Luz ( LED ) Abra o arquivo ExpEG12 e localize os circuito das Figuras 29 e 30. Ative-o observando o comportamento dos LEDs bem como as correntes que passam por eles. 1. LED com polarizao direta Verifique o funcionamento abrindo e fechando a chave C 2. LED com polarizao reversa Verifique o funcionamento com a chave aberta e fechada

Fig29

Fig30

Experincia 13 - Display de 7 segmentos catodo comum Abra o arquivo ExpEG13 e localize o circuito da Fig31. No circuito temos um Decoder ( 7447 ) BCD para 7 segmentos alimentando um display ctodo comum . As entradas BCD so obtidas com 4 chaves DCBA ( D MSB e A o LSB). Cada um dos LEDs ( a,b,c,d,e,f,g ) so segmentos que formaro o n. no display experimente algumas entradas como 0,1, 2 etc. e observe o que acontece com os LEDs. Obs: Para ligar cada chave pressione a letra correspondente no teclado. Para cima entra com nvel 1, para baixo com nvel 0.

Curso de Eletrnica Geral Usando EWB 5.0 - Prof: Rmulo Oliveira Albuquerque Fig31

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Tabela verdade do Decodificador 7447 Inputs Outputs __ ___ __ ___ No LT RBID C B ABI/RBO | a b c d e f g ----|----|-----|-----------|--------|-------------0 |1 | 1 | 0000 | 1 |1111110 1 |1 | X | 0001 | 1 |0110000 2 |1 | X | 0010 | 1 |1101101 3 |1 | X | 0011 | 1 |1111001 ----|----|---- |-----------|--------|-------------4 |1 | X | 0100 | 1 |0110011 5 |1 | X | 0101 | 1 |1011011 6 |1 | X | 0110 | 1 |0011110 7 |1 | X | 0111 | 1 |1110000 ----|----|-----|-----------|-------|-------------8 |1 | X | 1000 | 1 |1111111 9 |1 | X | 1001 | 1 |1110011 10 | 1 | X | 1 0 1 0 | 1 | 0 0 0 1 1 0 1 11 | 1 | X | 1 0 1 1 | 1 | 0 0 1 1 0 0 1 ----|----|-----|-----------|--------|-------------12 | 1 | X | 1 1 0 0 | 1 | 0 1 0 0 0 1 1 13 | 1 | X | 1 1 0 1 | 1 | 1 0 0 1 0 1 1 14 | 1 | X | 1 1 1 0 | 1 | 0 0 0 1 1 1 1 15 | 1 | X | 1 1 1 1 | 1 | 0 0 0 0 0 0 0 ----|----|-----|-----------|--------|-------------BI | X | X | X X X X | 0 | 0 0 0 0 0 0 0 RBI | 1 | 0 | 0 0 0 0 | 0 | 0 0 0 0 0 0 0 LT | 0 | X | X X X X | 1 | 1 1 1 1 1 1 1 Fig32

__ BI = Entrada , ativa em zero ____ RBI = active-low ripple-blanking input ___ LT = active-low lamp-test input Notes: 1. The blanking input (BI) must be open or held at a high logic level when output functions 0 through 15 are desired. The ripple-blanking input (RBI) must be open or high if blanking of a decimal zero is not desired. 2. When a low logic level is applied to the blanking input, all segment outputs are off regardless of any other input level. 3. To place the device in lamp-test mode, RBO must be high when LT is low. This forces all lamps on.


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Capitulo 2 - Transistor Bipolar

Construo bsica e principios de funcionamento Existem dois tipos bsicos de transistores de acordo com o tipo de dopagem de cada terminal ( base , coletor e emissor ), NPN e PNP.

E

P

N B

P

C Smbolo

E

N

P

N

C

Smbolo Fig33

B = Base

E = Emissor

C = Coletor

Cada uma das regies do transistor tem uma caracterstica. 1. A base a mais estreita e menos dopada das trs ( extremamente fina !! ). 2. O emissor que emitir os portadores de carga ( eltrons no caso de transistor NPN ou lacunas no caso de transistor PNP ) a mais dopada das trs ( maior concentrao de impureza ). 3. O coletor a mais extensa , pois ai que ser dissipado potncia. De uma forma bem simplificada expliquemos como um transistor funciona: Consideremos um transistor NPN ( para o outro basta inverter o sentido das tenses e correntes ). Em polarizao normal ( como amplificador ) a juno base emissor polarizada diretamente e a juno base coletor polarizada reversamente. Na Fig34 os eltrons so emitidos no emissor j que a juno base emissor est polarizada diretamente. Os eltrons atingem a base, como ela muito fina e pouco dopada, a maior parte consegue atingir o coletor onde so acelerados pelo campo eltrico ai existente, apenas alguns poucos eltrons ( 1% ou menos ) conseguem se recombinar com as lacunas da base, formando a corrente de base. Na Fig34 o sentido das correntes externas o convencional. A configurao da Fig34 chamada de base comum. Ligao Base Comum N E IE N B P P N N C IC

IB


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Fig34 Valem as seguintes relaes em um transistor: IE = IC + IB emissor comum e base comum respectivamente. Outra forma de representar uma conexo de transistor a emissor comum, Fig35.

=

IC IE

so os ganhos de corrente nas configuraes

Ligao Emissor Comum C

RC

IC N IB B P RB VBB IE E N VCC

B

Fig35 Para essa configurao chamada emissor comum define-se o ganho de corrente como sendo :

=

IC IB

Os esquemas das figuras 35 e 34 so representados pelos seus esquemas eltricos correspondentes indicados na Fig36

Amplificador Base Comum IC

Amplificador Emissor Comum

IC IE IB IB VCE IE

(a)

(b)


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Fig36

Curvas Caractersticas de Coletor ( configurao emissor comum ) um grfico que relaciona corrente de coletor com tenso entre coletor e emissor tendo como parmetro a corrente de base. Na Fig36b equacionando o circuito de coletor resulta: VCC = RC.IC + VCE que a equao de uma reta, a qual chamada de Reta de Carga , sendo representada no plano I CxVCE que um conjunto de curvas chamadas de curvas caractersticas de coletor. Para desenhar essa reta s precisamos de dois pontos: 1 Ponto: Fazendo IC =0 obtemos VCE =VCC que fisicamente representa o corte. 2 Ponto : Fazendo VCE = 0 obtemos IC =VCC/RC que fisicamente representa a saturao.

IC

saturao 40 A Reta de carga

VCC RC

30 A 20 A IB=10A IB =0 VCC VCE corte

Fig37

Na Fig37 o ponto de operao ou ponto quiescente estar sempre em cima da reta de carga. Os limites da reta de carga so o corte, quando IB =0 e a saturao quando VCE =0 . Entre esses dois pontos o transistor operar como amplificador, isto , a relao entre IC e IB ser dada por IC = .IB. Experincia 14 Transistor na regio ativa Abra o arquivo ExpEG14. Ative o circuito da Fig38, ajustando o potencimetro par que a tenso V CE seja aproximadamente 6V ( regio ativa ). Anote o valor de IB e IC calculando em seguida a relao IC/IB = . Anote o resultado na tabela. Repita para os outros valores de VCE . Entre no modelo ( duplo clique no smbolo ) , v em Editar e confira o valor especificado ( Coeficiente de ganho de corrente direto ) para o .

VCE(V) IB(A) IC(mA) 6 8 4


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Fig38

Experincia 15 Transistor no corte e saturao

Abra o arquivo ExpEG15. Localize o circuito da Fig39. Para o circuito da Fig39 estime os valores das correntes de base e de coletor com a chave C na posio A e B. Coloque os valores na tabela 1. Ative o circuito e com a chave na posio A mea as correntes IB e IC. Anote na tabela 2. Com a chave em B mea as correntes IB e IC. Anote os valores na tabela 2. Valores Estimados Chave em A IB( A) IC(mA) VCE(V) IB( A) Chave em B IC(mA) VCE(V) Tabela 1

Valores Medidos Chave em A IB( A) IC(mA) VCE(V) IB( A) Chave em B IC(mA) VCE(V) Tabela 2

Fig39

Circuitos de Polarizao Polarizar um transistor significa estabelecer as tenses e correntes contnuas ao redor das quais o sinal oscilar quando for aplicado. Para um bom desempenho ( principalmente para evitar a distoro ) o ponto de operao deve ser bem localizado. Nos amplificadores classe A a tenso coletor emissor ( VCE ) deve ser de aproximadamente a metade da tenso da fonte ( VCC ). Os principais tipos de polarizao so: 1 . Polarizao por corrente constante de base No circuito da Fig40 a corrente de base constante sendo calculada por coletor IC = .IB =.

IB =

VCC V BE VCC a corrente de RB RB

VCC VBE VCC = . , como o de uma famlia transistor pode variar entre um valor mnimo e um RB RB

valor mximo, podemos concluir que esse tipo de polarizao altamente instvel.


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Experincia 16 Polarizao por corrente constante de base

1.

Abra o arquivo ExpEG16. Localize o circuito 1. D duplo clique no TR1 e entre em modelo , Editar, anote na tabela 1 o valor do beta ( coeficiente de ganho de corrente direta ) como Efe. A partir desse calcule as outras variaveis da tabela 1. Ative o circuito 1 medindo as corrente de base ( IB ) de coletor (IC ) e a tenso coletor emissor ( VCE ).Calcule a relao IC/IB, anote o resultado na tabela 2 como Calc. Equaes:

IC = .

(VCC V BE ) VCE = VCC RC .I C RB

Tabela 1 - Calculado IB( A) IC(mA) VCE(V) Efe

TR1 Mdedido Tabela 2 - Medido IB( A) IC(mA) VCE(V) Calc

TR1

Fig40

2.

No mesmo arquivo , ExpEG16, localize o circuito 2. Observe que o TR outro . Repita tudo o que j foi feito no item anterior. IB( A) IC(mA) VCE(V) Calc

Fig41

TR2

Curso de Eletrnica Geral Usando EWB 5.0 - Prof: Rmulo Oliveira Albuquerque Tabela 1 - Calculado IB( A) IC(mA) VCE(V) Efe

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TR2 Tabela 2 - Medido

3. Concluses:_________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________

Experincia 17 Polarizao com Realimentao pelo Coletor

Voc deve ter concludo que o circuito da experincia 16 tem o ponto de operao altamente dependente do . O circuito que ser dado a seguir ainda depende do , porm menos, isto , para uma mesma variao do , o ponto Q variar menos do que no primeiro circuito.

Equaes:

IC

VCC V BE R RC + B

VCE VCC RC .I C

Abra o arquivo ExpEG17, localize o circuito 1( Fig42). D duplo clique no TR1 e entre em modelo , Editar, anote na tabela 1 o valor do beta ( coeficiente de ganho de corrente direta ) como Efe. A partir desse calcule as outras variveis da tabela 1. Ative o circuito 1 medindo as corrente de base ( IB ) de coletor (IC ) e a tenso coletor emissor ( VCE ).Calcule a relao IC/IB, anote o resultado na tabela 2 como Calc.

Tabela 1 - Calculado IB( A) TR1 IC(mA) VCE(V) Efe


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Tabela 2 - Medido IB( A) TR1 IC(mA) VCE(V) Calc

Fig42 No mesmo arquivo , ExpEG17, localize o circuito 2( Fig43 ). Observe que o TR outro . Repita tudo o que j foi feito no item anterior.

Tabela 1 - Calculado IB( A) IC(mA) VCE(V) TR2

Efe

Fig43

Tabela 2 - Medido IB( A) IC(mA) VCE(V) TR2

Calc

3. Concluses:_________________________________________________________________________________________ ___________________________________________________________________________________________________

Experincia 18 Polarizao por Divisor de Tenso na Base


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O circuito da Fig44. Por se praticamente insensvel variao do , esse circuito preferido na maioria dos projetos.

Equaes :

IC =

VTH V BE R R E + TH

VTH

R2 .VCC R1 + R2

RTH =

R1 .R2 R1 + R2

Como em geral calculados para que calculado aproximadamente por:

RTH resultar que o ponto Q no depende do transistor , sendo V V BE I C TH ateno , no desprezar VBE pois da mesma ordem de grandeza RE R E >>

que VTH. Abra o arquivo ExpEG17, localize o circuito 1( Fig44 ). D duplo clique no TR1 e entre em modelo , Editar, anote na tabela 1 o valor do beta ( coeficiente de ganho de corrente direta ) como Efe. A partir desse calcule as outras variveis da tabela 1( calcule primeiro IC depois IB) . Ative o circuito 1 medindo as corrente de base ( IB ) de coletor (IC ) e a tenso coletor emissor ( VCE ).Calcule a relao IC/IB, anote o resultado na tabela 2 como Calc.

Tabela 1 - Calculado IB( A) TR1 Tabela 2 - Medido IB( A) TR1 IC(mA) VCE(V) Calc IC(mA) VCE(V) Efe

Fig44

No mesmo arquivo , ExpEG18, localize o circuito 2( Fig45 ). Observe que o TR outro . Repita tudo o que j foi feito no item anterior. Tabela 1 Calculado IB( A) IC(mA) VCE(V) Efe TR2


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Tabela 2 Medido IB( A) TR2 IC(mA) VCE(V) Calc

Fig45

3.

Concluses:________________________________________________________________________________ _

Experincia 19 Capacitores de Acoplamento Um capacitor de acoplamento , acopla um ponto no aterrado a outro ponto no aterrado( acoplar significa deixar passar somente o sinal ).Por exemplo no circuito da Fig46 se o capacitor estiver bem dimensionado em RL teremos s a parte alternada da tenso de entrada ( Ve ) e com amplitude dada pelo divisor de tenso composto por R1 e R2 , isto , o capacitor ter reatncia desprezvel face a R1 + R2 na menor freqncia de operao do circuito. Equaes: Para um bom acoplamento XC >

1 onde fmin a menor freqncia 2. . f min .( R1 + R2 )

de operao do circuito 0.Obs: >> significa muito maior , e muito maior pelo menos dez vezes maior.

Fig47 Fig46

1. Abra o arquivo ExpEG19. Localize o circuito da Fig46.Calcule qual o valor estimado da tenso em R2 ( VS ) qual a sua forma de onda. Anote tambm a forma de onda de Ve . Ative-o e mea a tenso de entrada ( Ve ) e de sada ( Vsada ). 2. Repita o item 1 para o circuito da Fig47.anote os resultados nas tabelas abaixo. Obs: como s possvel um osciloscpio por janela, quando for ativar o circuito 2 conecte o osciloscpio no circuito 2 como no circuito 1.

Curso de Eletrnica Geral Usando EWB 5.0 - Prof: Rmulo Oliveira Albuquerque Circuito 1 ( C= 10F ) VS = ____________ Ve ( V ) Circuito 2 ( C = 0.1 F ) VS = ____________

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Ve ( V )

VS ( V )

VS ( V )

Experincia 20 - Amplificador Emissor Comum de Pequenos sinais A analise do amplificador da Fig48 usa o modelo de Ebers Moll para determinar os principais parmetros AC tais como ganho de tenso , impedncia de entrada e impedncia de sada. Equaes: Ganho:

AV =

RC re' 25mV IE

Onde re a resistncia incremental da juno base emissor, podendo ser calculada aproximadamente por

re' =

temperatura de 25C. IE a corrente quiescente de emissor. O sinal de menos indica defasagem de 180 entre a entrada e a sada. Impedncia de entrada : Ze=R1//R2//Ze(base) Ze Fig48 Ze(base) Zs Ze(base) = .re Impedncia de saida: ZS = Rc

Para analisar o circuito da Fig48 podemos usar o modelo da Fig49.


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Onde

AV =

RC re'

Ze=R1//R2//Ze(base) ZS = Rc

Fig49

Abra o arquivo ExpEG20 .Localize o circuito da Fig48. Calcule o ganho (AV ) e impedncia de entrada ( Ze) usando as expresses anteriores e anote. Ative o circuito, anote as formas de onda VS e Ve e calcule a relao VS / Ve , anote como ganho medido . Ganho calculado: IE = ___________ Ganho Medido:

re' =

25mV IE

=___________

VePP = __________

VSPP = _________

Ze(base) = .re = ___________( entre no modelo do Tr para obter o valor de )

AV ( medido ) = VSPP/ VePP = ___________

AV ( calculado ) = ______________

Curso de Eletrnica Geral Usando EWB 5.0 - Prof: Rmulo Oliveira Albuquerque Experincia 21 Amplificador Emissor Comum ( Com Carga RL e resistncia de fonte )

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1. Ao amplificador da Fig48 foram consideradas agora a impedncia da fonte ( RS) e a carga ( RL ) resultando o circuito da Fig50. Qual o seu efeito sobre o ganho ? Para responder a essa questo podemos usar o modelo da Fig49. A Fig51 o modelo AC para o circuito da Fig50.

Fig50

Fig51

2. Abra o arquivo ExpEG21. Localize o circuito da Fig50. Alguns dos parmetros desse circuito j foram calculados na experincia 20, tais como o ganho do amplificador bsico ( AV) , vamos chamar assim , e a impedncia de entrada.( Ze) Tendo os valores desses parmetros e usando o circuito equivalente da Fig51 e calcule o VS, anote. Obs : Vgerador = 20mVP , 1KHz, senoidal. 2.1. VS (calculado) = ___________ 3. Ative o circuito, anote as formas de onda na saida ( VS) e de entrada ( Vgerador ) e calcule a relao entre eles e anote como o ganho total ( AVT ). 3.1. V S ( medido ) = ______________ AVT = VS / Vgerador = ____________

4. Troque a resistncia de carga para RL = 10K e repita os itens 2.1 e 3.1. 4.1. VS (calculado) = ___________ 4.2. V S ( medido ) = ______________ AVT = VS / Vgerador = ____________

5. Com RL = 10K , mude o valor da resistncia da fonte para RS = 5K e repita os itens 2.1 e 3.1. 5.1 . VS (calculado) = ___________ 5.2 . V S ( medido ) = ______________ AVT = VS / Vgerador = ____________

6. Com RS = 1K, RL = 10K e sabendo-se que Vgerador = 20mVP , mea o valor do sinal na base ( coloque a chave de entrada do osciloscpio em AC ), anote como Ve = __________. Sabendo-se que a relao entre o sinal do gerador ( Vgerador ) e o sinal de entrada dada por :

Ve =

Z e .V gerador Z e + RS

, como so conhecidos Ve , Vgerador e R S calcule Ze . Anote como Ze ( medido ), compare com o valor

calculado usando a expresso Ze = R1//R2//Ze(base). Ze ( medido ) = ____________________ Ze = R1//R2//Ze(base) = _______________


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Experincia 22 Amplificador Emissor Comum Com Realimentao. 1. O circuito amplificador visto tem uma limitao muito importante , que o ganho depender do transistor, isto , se o transistor for trocado ou a temperatura variar o ganho pode variar muito. O circuito da Fig52 igual ao da Fig48 do ponto de vista CC, sendo diferente do ponto de vista AC. Ao desenhar o circuito equivalente AC a resistncia RE = 600 ser curto circuitada pelo capacitor de 200F, porm a resistncia RE = 400 dever ser considerada entre o emissor e o terra, isto , agora o emissor no estar aterrado, e atravs dessa resistncia que teremos uma realimentao em AC A consequencia dessa realimentao ser a diminuio no ganho que agora ser dado por:

AV =

RC ' se fizermos r + RE' e

RE >>> re o ganho ser dado por

AV

RC , isto , o ganho no depende do ' RE

transistor , s da relao entre as duas resistncias. Dizemos que a realimentao estabilizou o ganho. Na prtica, o ganho varia quando trocamos o transistor, mas uma variao muito pequena.

Equaes: Ganho:

AV =

RC ' r + RE' e

Onde re a resistncia incremental da juno base emissor, podendo ser calculada aproximadamente por

re' =

25mV IE

temperatura de 25C. IE a corrente quiescente de emissor. O sinal de menos indica defasagem de 180 entre a entrada e a sada. Impedncia de entrada : Ze=R1//R2//Ze(base) Fig52 Ze(base) = .(RE + re ) Impedncia de saida: ZS = Rc

O circuito equivalente igual ao da Fig49, mudando claro os valores de alguns parmetros, como o ganho e a impedncia de entrada. 2. Para o circuito da Fig52 estime o valor da tenso de sada, considerando Ve = 200mVP, 1KHz, senoidal

VS ( calculado ) = ___________________ AV ( calculado ) = ________________ Ative o circuito. Anote as formas de onda Ve e VS e calcule a relao entre elas. Anote. VS ( medido ) = _______________ AV ( medido ) = VS / Ve = ________________

Apostila - Curso de Eletronica Basica

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