Exercícios de Transístores de Junção Bipolar

(Paulo Lopes 2003, ISTCTE)

S - Microelectronic Circuits, Sedra/Smith, quarta edição

M – Circuitos com Transístores Bipolares e MOS, M. Medeiros Silva

1. SE4.1 – Considere um transístor npn com para uma corrente

. Determine o valor para e .

Solução: 0.64V e 0.76V

2. SE4.2 – Transístores de um determinado tipo são especificados para terem

valores de entre 50 e 150. Determine a variação do parâmetro .

Solução: 0.980 a 0.993

3. SP4.2 – Um transístor npn tem uma área de emissor dado por . A

concentração de impurezas no emissor é de , na base é de

e no colector é de . O transístor opera a uma

temperatura de , onde . Para o caso de difusão de

electrões na base tem-se e . Para o caso de difusão

de lacunas no emissor temos e . Calcule o valor de

e de assumindo uma largura da base de,

a) b) c)

4. SP4.5 – Medidas efectuadas numa variedade de transístores não estão totalmente

completas ou com erros. Os dados conhecidos estão representados na tabela em

baixo. Determine os valores em falta e detecte possíveis inconsistências.

Aparelho Ic(ma) Ib(ma) Ie(mA) alfa Betaa 10 10.1 100b 0.02 1.12c 0.63 0.984 63d 98.0 99.0 0.990 98e 0.001 0.011 10f 10.0 0.2 10.1 100g 10.1 0.1 10.0 0.99h 0.990 0.010 99

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i 0.015 0.995 193

5. Calcule o valor de e de um transístor BJT, com ND(emissor) = 1016 ,

ND(colector)=1012 e NA=1013, , e assumindo .

6. SP4.16 - Um transístor pnp tem Vbe=0.8V para uma corrente de colector de 1A.

Quais são os valores esperados de Vbe para a) Ic = 10mA e b) Ic = 5A.

7. SP4.20 - Medidas nos circuitos das figuras resultaram nas tensões indicadas.

Determine o valor de de cada transístor.

a)b)

c)

8. SP4.24 - Um BJT cuja corrente de emissor está fixa em 1mA tem uma tensão

base emissor de 0.67V aos 25ºC. Qual é a tensão que espera nos 0ºC e nos

100ºC?

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9. SP4.33 – Uma única medição indica que a tensão no emissor do transístor na

figura que se segue é 1.0V. Assumindo que |Vbe|=0.7V quais são os valores de

Vb, Ib, Ic, Vc, e ?

10. SP4.35 – Para os circuitos as figuras que se seguem determine os valores para os

valores das tensões e das correntes marcadas. Assuma beta=100.

a) b) c)

d) e)

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11. SP4.39 – Para o circuito representado na figura determine o valor das tensões

marcadas para: a) , b) , c) .

12. SP4.44 – Um BJT está polarizado para operar a uma corrente Ic=2.5mA. Qual é

o valor de gm? Se qual é o valor de e ? Se o colector estiver ligado a

uma resistência de com um sinal de 10mV aplicado entre a base e o

emissor, qual é a amplitude do sinal de saída?

13. SP4.45 - Um projectista pretende criar um amplificador baseado num transístor

BJT com um gm=100mA/V e uma resistência . Que valor deve este

escolher para a corrente de emissor? Qual é o menor valor para o que este

transístor pode tolerar.

14. SP4.64 - O transístor para o circuito na figura está polarizado para funcionar na

zona activa. Assumindo que é elevado determine a corrente de colector Ic.

Substitua o transístor pelo seu modelo de pequenos sinais. Mostre utilizando o

circuito equivalente que,

.

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Determine os valores destes ganhos de tensão.

15. SP4.78 - Para o amplificador emissor comum representado na figura considere

Vcc=9V, , , e . O transístor tem

e . Calcule o valor da corrente de polarização . Se o

amplificador operar entre uma fonte com e uma carga de

utilize o modelo de pequenos sinais do circuito para determine o valor de ,

, e .

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16. SP4.84 - Para o circuito na figura determine e . Assuma que . Se a

amplitude do sinal estiver limitada a determine qual é o maior sinal

presente na entrada? Qual é o sinal correspondente na saída?

17. SP4.91 - O circuito colector comum da figura o transístor tem valores de que

variam entre 20 e 200. Para os dois valores extremos para determine os

valores de: a) , e ; b) a resistência de entrada ; c) o ganho de tensão

.

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18. SP4.92 – Para o circuito emissor comum da figura determine a corrente de

polarização no emissor . Assumido que e desprezando determine a

resistência de entrada o ganho de tensão e o ganho de corrente e a

resistência de saída .

19. SP4.99 – Para o circuito na figura determine Vb, Ve e Vc para ,

e . Assuma que .

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20. SP4.105 – Determine as expressões para a característica i-v do dos transístores

ligados como díodos da figura em função de . Quando a corrente nos

dois transístores são idênticas a um valor I, é determinado que a tensão no díodo

“1” é de 0.7V e de 0.6V no díodo “2”. Determine o tamanho relativo das junções

base-emissor e base-colector.

21. SP4.135 – Para o circuito da figura, conhecido como o multiplicador de

assuma que I é suficientemente elevado e que é muito elevado, e determine

uma expressão para a tensão entre o ponto X e a terra e a resistência incremental.

Determine estas valores para , e a tensão base emissor,

. Repita para . Em geral o que significa a condição I

suficientemente elevado?

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