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Este laboratório tem como fim analisar o funcionamento dos transistores de junção bipolar do tipo NPN e PNP, cujas aplicações vêm desde chaves até como amplificadores.
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MODELO
Universidade Federal do Rio Grande do SulEscola de EngenhariaDepartamento de Engenharia Eltrica
ENG04447Eletrnica Fundamental I-A
Relatrio do Laboratrio n 7Transistor de Juno Bipolar
Grupo: Carlos Miguel Prescendo Tonin 219833Thiago Lehr Companhoni - 216627Turma G
1 INTRODUO
Este laboratrio tem como fim analisar o funcionamento dos transistores de juno bipolar do tipo NPN e PNP, cujas aplicaes vm desde chaves at como amplificadores.
Fig. 1- Curvas e Modos do Transistor.
O transistor um dos mais importantes componentes eletrnicos. Alm de suas diversas funes, possui um baixo custo de produo e amplamente fabricado. Seu funcionamento varia de acordo com a tenso aplicada entre a base e o emissor: abaixo de, aproximadamente, 0.6V o transistor encontra-se na regio de corte; acima desse valor, pode-se encontrar tanto na regio ativa como de saturao, conforme figura 1. Quando a regio de corte, o transistor opera como uma chave aberta. J no modo de saturao, o ganho b (valor predefinido) varia, ou seja, uma situao no linear. Finalmente, na regio linear, o transistor opera com ganho praticamente constante.
O transistor possui dois tipos: NPN e PNP. A diferena bsica entre eles o sentido das correntes que atuam nele, abaixo mostrados na figura 2.
Figura 2 Transistor NPN e PNP.
Neste experimento ser analisado o estado de funcionamento de um transistor variando duas resistncias e calcular em um circuito o valor dos pontos quiescentes tericos, para comparar com os valores medidos experimentalmente.
2 EXPERIMENTO
Neste experimento, foram utilizados: 1 TJB NPN (BC548); 1 TJB PNP (BC558); Resistores de 270, 470, 1k, 1.8k, 2.2k, 2.7k, 6.8k, 10k e 100k; Datasheets dos transistores; Osciloscpio e Multmetro; Protoboard; Jumpers.2.1 Regies de Operao do TJB NPN2.1.1 Montagem do Circuito
Na primeira parte do laboratrio, foi-se pedido para montar o circuito abaixo, utilizando o transistor NPN BC584 e alimentado com uma fonte de 12V. Neste primeiro caso, os resistores R2 e R4 ficaram fixados em, respectivamente, 2.7k e 1.2k, enquanto os resistores R1 e R3 variavam de acordo com a tabela a qual ser mostrada mais tarde.
Figura 3 Circuito 1.2.1.2 Clculo dos Valores Quiescentes
Nesta parte, solicitou-se o clculo do ponto quiescente do transistor para cada situao, identificando se o componente encontrava-se em operao ativa, corte ou saturao. Utilizou-se do modelo linear, no qual consiste que a tenso base-emissor seja de 0.6V e um ganho b de 200.2.1.3 Medidas dos Valores QuiescentesCom o circuito montado na protoboard e devidamente alimentado com 12V, foram feitas as medidas dos pontos quiescentes do transistor, a fim de estimar os ganhos b para cada situao e concluir em qual regio de operao encontrava-se. Os valores foram tabelados na seo 3, junto com os valores tericos.
2.2 Polarizao do TJB NPN E PNP2.2.1 Clculos TericosNa segunda parte do experimento, calculou-se o ponto quiescente Q (ICQ, VCEQ) dos transistores NPN e PNP, considerando o modelo terico, onde VBEQ(NPN) = VEBQ(PNP) = 0.6V e b tpico (200). Este clculo se necessrio para fins de comparao com os valores medidos posteriormente.2.2.2 Montagem do CircuitoMontou-se o circuito pedido, onde Q1 = BC548 (PNP) e Q2 = BC558 (NPN), alimentando-o com 12V novamente. Segue o esquemtico abaixo:
Figura 4 Circuito 2, Q1 = PNP e Q2 = NPN.2.2.3 Comparao dos Valores
Aps os clculos tericos e as mensuraes necessrias, foi-se estipulado os erros percentuais para cada ponto quiescente dos transistores do circuito.
3 RESULTADOS
3.1.1 Clculos tericos do Ponto Quiescente do Transistor:
fazer3.1.2 Medidas dos Valores Quiescentes do Transistor:Aps o clculo terico, calculou-se o ganho a partir de . A partir disso, montaram-se duas tabelas: com os valores calculados e os medidos experimentalmente, a fim de facilitar a comparao.
Terico
R1R3VCEQ(V)IBQ(mA)ICQ(mA)Regio
16.8k2.2k4.1611.512.3ATIVA
2100k2.2k1200CORTE
31.8k2.2k003.53SAT.
46.8k1008.9911.512.3ATIVA
56.8k10k001.07SAT.
Tabela 1 valores tericos.
Prtico
R1R3VBEQ(mV)VCEQ(V)IBQ(A)ICQ(A)IEQ(A)
16.8k2.2k6464.128.1m2.3m2.25m283.951
2100k2.2k31811.90000
31.8k2.2k70819.4m0.83m3.2m4m3.85542
46.8k1006438.998.1m2.3m2.3m283.951
56.8k10k67314.2m0.36m1.07m1.4m2.97222
Tabela 2 Valores Medidos.
3.2.1 Clculo dos Pontos Quiescentes dos Transistores:
fazer
3.2.2 Medidas dos Pontos Quiescentes dos Transistores:Aps os clculos tericos, mediram-se os pontos quiescentes de ambos os transistores, e montaram-se duas tabelas comparativas, uma para os valores tericos e outra para os valores prticos.Terico
ICQ1 (mA) NPN1.92
ICQ2 (mA) PNP10.9
VCEQ1 (V) NPN6.63
VCEQ2 (V) PNP4.45
Tabela 3 Pontos Quiescentes Tericos.
Medido
ICQ1 (mA) NPN1.88
ICQ2 (mA) PNP10.88
VCEQ1 (V) NPN6.62
VCEQ2 (V) PNP4.52
Tabela 4 Pontos Quiescentes Medidos.
3.2.3 Comparao Teoria x Prtica:Feito as medies e clculos tericos, possvel comparar os valores e estimar o erro de cada ponto quiescente, para verificar-se a validao do experimento dois. Segue tabela de comparao:
TericoMedidoErro (%)
ICQ1 (mA) NPN1.921.882.0833
ICQ2 (mA) PNP10.910.880.3663
VCEQ1 (V) NPN6.636.620.15083
VCEQ2 (V) PNP4.454.521.57303
Tabela 5 Erros entre medio x teoria.
4 DISCUSSO E CONCLUSES
Na parte um do experimento,
REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS
[1] SEDRA, A.S.;SMITH, K.C. Microeletronics Circuits. So Paulo, Person Prentice Hall, 2007, So Paulo, Brasil. 5ed.
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