Eletrônica Básica Transistores Bipolares de Junção

Campus SerraCOORDENADORIA DE AUTOMAÇÂO INDUSTRIALDisciplina: ELETRÔNICA BÁSICAProfessores: Bene Régis Figueiredo – Turma AN1

Vinícius Secchin de Melo – Turma AM1

LISTA DE EXERCÍCIOS TRANSISTORES BIPOLARES DE JUNÇÃO – Parte 1

1- Um transistor NPN tem uma corrente de base de 2,5 mA e uma corrente de coletor de 35 mA. Calcule sua corrente de emissor.

2- Um transistor PNP tem uma corrente de emissor de 120 mA e uma corrente de base de 5 mA. Calcule sua corrente de coletor.

3- Qual o ganho de corrente de um transistor com corrente de base igual a 20 μA e corrente de coletor de 3 mA?

4- Qual a corrente de coletor de um transistor que possui ganho de corrente igual a 250, para uma corrente de base de 0,54 mA?

5- Se em um transistor a corrente de coletor for de 40 mA e o ganho de corrente for de 80, qual é a corrente no emissor?

6- Qual a corrente de base de um transistor que possui ganho de corrente de 100, e uma corrente de emissor de 200 mA?

7- Calcule a correntes de base, coletor e emissor, a tensão VCE ou VEC e a potência dissipada nos transistores de cada circuito. Considere VBE = VEB = 0,7 V.

Instituto Federal do Espírito Santo Campus Serra 1/5

100k

2k2

12 V

5 V

β=100

a)

+12 V+5 V

330k1k2

β=150

b)

+12 V

330k1k2

β=150

c)

β=200

12 V

5 V

10k

100Rd)

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8- Para o circuito abaixo, determine:

Obs.: Considere VBE = 0,7 V e VCE-sat = 0,5 V

a) a corrente de baseb) a corrente de coletorc) a corrente de emissord) a tensão em RB

e) a tensão em RC

f) a tensão VCE

e) a potência dissipada pelo transistoresf) se variarmos apenas o valor de VBB (para valores abaixo e acima de 5 V), quais seriam as consequências?g) se alterarmos apenas o valor de RB (para valores abaixo e acima de 680k), quais seriam as consequências?h) se variarmos apenas o valor de VCC (para valores abaixo e acima de 12 V), quais seriam as consequências?i) se alterarmos apenas o valor de RC (para valores abaixo e acima de 680k), quais seriam as consequências?

Instituto Federal do Espírito Santo Campus Serra 2/5

+12 V

1M82R

β1=100

g)

β2=100

+12 V

47k

470R

h)

β=320

+5 V

12 V

150k1k2

β=75

e)β=50

12 V

22k

220R

f)

RB = 680k

RC = 6k8

VCC = 12 V

VBB = 5 V

β=200

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9- Desenhe a reta de carga para todos os circuitos do exercício 7, exceto o circuito da letra g).

10- Dada a reta de carga dos circuitos a seguir, determine a tensão da fonte e os valores das resistências elétricas de cada resistor dos circuitos.

11- Calcule, para os circuitos do exercício 10, os valores da corrente de coletor e a tensão coletor emissor sendo o ganho de corrente dos transistores igual a 120.

Respostas:

1- 37,5 mA 2- 115 mA 3- 1504- 135 mA 5- 40,5 mA 6- 1,98 mA7- a) Ib = 43 μA; IC = 4,3 mA; VCE = 2,54 V e P = 10,92 mW b) Ib = 13 μA; IC = 1,95 mA; VCE = 9,65 V e P = 18,82 mW c) Ib = 35 μA; IC = 5,31 mA; VCE = 5,62 V e P = 29,84 mW d) Ib = 0,43 mA; IC = 86 mA; VCE = 3,4 V e P = 0,29 W e) Ib = 75,3 μA; IC = 5,65 mA; VCE = 5,22 V e P = 29,5 mW f) Ib = 0,51 mA; IC = 25,68 mA; VCE = 6,35 V e P = 0,163 W g) Ib1 = 10,6 μA; IC1 = 1,06 mA; VCE1 = 2,38 V e P1 = 2,52 mW Ib2 = 1,07 mA; IC1 = 107,1 mA; VCE1 = 3,08 V e P1 = 0,33 W h) Ib = 91,4 μA; IC ≈ 29,12 mA; VCE ≈ 0 e P ≈ 08- a) 6,32 μA; b) 1,265 mA; c) 1,271 mA; d) 4,3 V; e) 8,64 V; f) 3,36 V; g) 4,27 mW10- a) VCC = 20 V; RC = 2,5 kΩ e RB = 482,5 kΩ b) VEE = -18 V; RC = 1,2 kΩ e RB = 288,33 kΩ11- a) IC = 4,8 mA e VCE = 8 V b) IC = -7,2 mA e VCE = -9,36 V

Instituto Federal do Espírito Santo Campus Serra 3/5

VCC

RB

RC

a)

VEE

RB RC

b)

Ponto Q IB =40 μA

20

8

VCE (V)

IC (mA)

Ponto Q IB =60 μA

18

-15

VEC (V)

IC (mA)

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LISTA DE EXERCÍCIOS TRANSISTORES BIPOLARES DE JUNÇÃO – Parte 2

1- Para os circuitos a seguir, calcule as seguintes tensões e correntes: VRB1, VRB2, VCE ou VEC, VRE, VRC, VB, IB1, IB2, IB, IC e IE. Desenhe também a reta de carga e determine o ponto Q para os circuitos. Obs.: Utilize o método exato, ou seja, IE = IC + IB.

2- Para os circuitos do primeiro exercício, recalcule as tensões e correntes: VRB1, VRB2, VCE ou VEC, VRE, VRC, VB, IB1, IB2, IB, IC e IE, utilizando a aproximação IE = IC. Comente as diferenças. Em qual(is) circuito(s) esta aproximação pode ser utilizada sem prejudicar as respostas?

3- Projete um circuito de polarização com divisor de tensão na base e resistor de emissor, para um transistor NPN, e outro PNP, sendo o primeiro funcionando com o ponto Q igual a 10 mA e 5 V e o segundo 10 mA e 3,5 V. Utilize as seguintes relações: IB1 = 10.IB e VRE = 0,1 VCC. Utilize VCC = 12 V para ambos os casos, o ganho de corrente dos transistores igual a 150 e o método exato IE = IC + IB.

4- Com relação ao exercício 3, recalcule todas as correntes e tensões do circuito utilizando ganho de corrente igual a 300 e 500. Faça uma comparação com os valores de correntes e tensões do exercício 3.

5- Para o exercício 3, utilize os valores de resistores comerciais da seguinte série:1 – 1,2 – 1,5 – 1,8 – 2,2 – 2,7 – 3,3 – 3,9 – 4,7 – 5,6 – 6,8 – 8,2, e suas respectivas potências de dez, para determinar os valores dos resistores calculados no referido exercício. Recalcule todas as correntes e tensões do circuito com estes valores e faça uma comparação com os valores de correntes e tensões do exercício 3.

Instituto Federal do Espírito Santo Campus Serra 4/5

RB1=820R

RB2=3k9

RE=68R

RC = 220R

+12 V

a)

β=200

RB1=8k2

RB2=1k8

RC=560R

RE = 100R

+12 V

b)

β=100

RB1=270R

RB2=470R

RE=15R

RC = 12R

+9 V

c)

β=20

RB1=82k

RB2=27k

RC=2k2

RE = 1k

+5 V

d)

β=350

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6- Ainda para o exercício 3, recalcule os resistores utilizando a aproximação IE = IC. Comente as diferenças.

7- Adote os valores comerciais de resistores (da mesma série do exercício 4), e recalcule as correntes e tensões no circuito. Compare estes resultados com as correntes e tensões do exercício 3.

8- Faça uma comparação entre os exercícios 3, 5, 6 e 7, e diga o quanto o modelo aproximado e o modelo exato para o ganho de corrente dado, se mostram diferentes.

9- Dados os circuitos abaixo, esboce (pelo menos dois ciclos) o sinal de entrada, o sinal de saída e calcule o ganho de tensão.

a)

b)

Respostas:

1) VRB1 VRB2 VCE VRE VRC VB IB1 IB2 IB IC IE

a) 2,02V 9,98V 6,43 1,32V 4,24V 9,98V 2,46mA 2,56mA 96,5uA 19,3mA 19,4mA

b) 10,02V 1,97V 3,66V 1,27V 7,06V 1,97V 1,22mA 1,09mA 121,1uA 12,61mA 12,73mA

c) 2,37V 6,62V 6,05V 1,67V 1,27V 6,62V 8,78mA 14,1mA 5,31mA 106,2uA 111,5uA

d) 3,79V 1,21V 3,37V 0,51V 1,12V 1,21V 46,2uA 44,8uA 1,5uA 0,507mA 0,509mA

3) RC RE RB1 RB2

NPN 580 Ω 119,20 Ω 15150 Ω 3166,67 Ω

PNP 730 Ω 119,20 Ω 2850 Ω 13772,72 Ω

9) a) 2,18 b) 5,44

Instituto Federal do Espírito Santo Campus Serra 5/5

RB1=10k

RB2=2k2

RC=2k2

RE=1k

+12 V

~

RCARGA=470k

CS=4,7uF

CB=4,7uF

VE1 = 150 sen 3141,6t [mv]

RB1=33k

RB2=6k8

RC=1k2

RE=220

+12 V

~

RCARGA=470k

CS=4,7uF

CB=4,7uF

VE2 = 50 sen 3141,6t [mv]