INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS. ENGENHARIA ELÉTRICA 4º/5º Curso Série ou Período Turma

(1)

Q N Q N

1

6

2

7

3

8

4

9

5

10

Nota Total Rubr.. Prof

Observações:

1. Duração da prova: 3 horas

2. Prova sem consulta

3. Permitido o uso de calculadora

4. Apresentar os cálculos e o desenvolvimento de TODAS as questões

5. Os cálculos podem ser apresentados com lápis/lapiseira.

6. A interpretação das questões é de responsabilidade de cada aluno, portanto,

não será admitida qualquer pergunta durante a prova.

7. Considerar, em todas as questões, diodos e transistores de silício.

Questão 1 (5,0) A um engenheiro foi dada a incumbência de projetar um circuito de

polarização de um TJB, com divisor de tensão na base, bem como a fonte que irá

alimentá-lo. Esta fonte deve ser constituída de um retificador de onda completa em ponte, com filtro

capacitivo e estabilizador de tensão com diodo zener. Uma tensão de 127 V

RMS

e 60 Hz irá

alimentar o retificador.

Para estes projetos foram fornecidas as tabelas de componentes comerciais e as curvas de

saída do T.J.B.

Projete então, ambos os circuitos.

Projeto do circuito de polarização:

V

CC

=10 V; Q: I

C

=160 mA; I

B

=3 mA; V

CE

=5 V

INSTITUTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS

ENGENHARIA ELÉTRICA _____4º/5º______ __________________

Curso Série ou Período Turma

ELETRÔNICA BÁSICA ____Substitutiva____

Disciplina Prova

__________________

Nome do Aluno Nº do Aluno

GABARITO _____/_____/______ ___Maurício Cury___

Assinatura Data Professor

I_C (mA) V_CE (V) 150 300 10 5 0,6 mA 1,2 mA 2,4 mA 3,6 mA 4,8 mA 5,4 mA 1,8 mA 3,0 mA 4,2 mA

.

Q

(2)

W

comercial

Valor

W

P

R

comercial

Valor

R

mA

I

V

W

comercial

Valor

W

P

mA

I

R

comercial

Valor

R

mA

I

do

ado

V

W

comercial

Valor

W

P

R

comercial

Valor

R

V

W

comercial

Valor

W

P

V

R

comercial

Valor

R

V

R B R R B R R C E R R R C C CC R E E C C C

4

1 :

23 ,

0 0296

,

0

82 ,

7

270

264 0296

,

0

82 ,

7

6 ,

29

82 ,

7

18 ,

2

10

8

1 :

06 ,

0 0266

,

0

18 ,

2

6 ,

26

82

18 ,

2

82 :

7 ,

72

03 ,

0

18 ,

2

30

10 tan

18 ,

2

7 ,

0

48 ,

1

4

1 :

24 ,

0

163 ,

0

48 ,

1

1 ,

9

1 ,

9

003 ,

0

16 ,

0

48 ,

1

48 ,

1

52 ,

3

5

10

1 :

563 ,

0

16 ,

0

52 ,

3

52 ,

3

16 ,

0 *

22

27

25

16 ,

0

4

8 ,

0

1 1 2 2 1 1 2 1 2 2 2 2

⇒

=

⋅

=

⇒

Ω

=

Ω

=

⇒

=

+

=

⇒

=

−

=

⇒

=

⋅

=

⇒

Ω

=

Ω

=

⇒

=

⋅

=

⇒

=

+

=

⇒

=

⋅

=

Ω

=

⇒

Ω

=

+

=

⇒

=

−

=

⇒

=

⋅

=

⇒

Ω

=

⇒

Ω

=

⇒

=

⋅

=

Projeto da fonte:

Corrente a ser fornecida pela fonte: I

C

+I

1

=190 mA

R

L

=10/019 = 52,6 Ω

Trafo monofásico: 127/220V:12V

V

E

V

r

F

comercial

Valor

F

C

r

do

ado

V

E

V

m L M sp CC

₁

₀

_,

₀₀₈

15 ,

5

15 ,

5

0 ,

1

15 ,

4

6 ,

15 %

8 ,

0

6 ,

52

10

120

2

1 %

10000

:

7922

6 ,

52

01 ,

0

120

2

1 %

tan

6 ,

15

4 ,

1

17

2

12

3

=

−

=

⇒

=

+

=

⋅

=

⇒

=

⋅

=

⇒

=

−

=

−

µ

Cálculo do diodo zener e R

S;

(

)

W

valor

comercial

W

P

R

comercial

valor

R

mA

I

mA

I

N

W

V

zener

diodo

a

I

V

E

R

I

V

E

R

S R S S Smín SMáx ZM ZT ZM ZM L ZM Z M Smín ZT ZT L ZT Z m SMáx

2 :

8 ,

1

19 ,

0

095 ,

0

22

1 ,

23

9 ,

20 %

5

22 :

6 ,

19

19 ,

0

095 ,

0

6 ,

5

1 ,

25

19 ,

0

025 ,

0

4 ,

5

95

25 3020

1 :

1

10 )

19 ,

0

6 ,

5

19 ,

0

10

6 ,

15

19 ,

0

4 ,

5

19 ,

0

10

4 ,

15

2

₌

_⇒

+

⋅

=

Ω

≤

⇒

±

Ω

=

Ω

=

+

=

Ω

=

+

=

⇒

×

+

=

+

−

=

+

−

=

+

=

+

−

=

+

−

=

(3)

Vcc R 645 kOhms 3R

15

8 ⋅

V

_CC

V

comercial

valor

V

capacitor

do

isolação

de

Tensão

A

comercial

valor

mA

I

trafo

no

Corrente

N

diodo

V

mA

I

C T RRM FAV

25 :

4 ,

23

6 ,

15

5 ,

1 :

5 ,

0 :

285

19 ,

0

095 ,

0 :

4001

1 :

17

143

2

19 ,

0

095 ,

0 ⇒

=

×

>

⇒

=

+

>

=

+

>

Circuito de polarização:

R

C

=27 Ω x 1W

R

E

=9,1 Ω x 1/4W

R

1

=270 Ω x 1/4W

R

2

=82 Ω x 1/8W

Fonte:

Trafo: 127/220V:12V-0,5ª

Diodos: 4 x 1N4001

Capacitor: 10.000 µF x 25V

R

S

=22 Ω x 2W

Diodo Zener: 1N3020

Questão 2

(2,0)

O circuito de polarização representado abaixo é um circuito utilizado quando o

transistor está sujeito a algumas variações de temperatura . Para as condições apresentadas,

determinar os valores de R, V

CC

, I

C

e V

CE

.

40 μA

(4)

S2 S1 Vc 18 V 2,8 kOhms 470 Ohms _{113 Ohms} 3 kOhms 420 Ohms

(

)

V

R

II

em

I

II

R

V

R

V

R

V

I

R

V

I

R

V

I

R

V

mA

I

R

V

CE CC CC CC CC CC CC C CC C CC CC C C CC

16

15

30

8

30

7

350

6 ,

0

350

53 ,

0

5 ,

185

6 ,

0

07 ,

0

5 ,

185

6 ,

0

01 ,

0

5 ,

26

7 :

)

(

)

(

)

(

6 ,

0

7

04 ,

0

15

8

15

8

10

40 .

250

4

15

8

3 )

(

01 ,

0

5 ,

26

10

40

250

7 ,

0

10

40

10

645

250 996016

,

0

1 996016

,

0

6 6 6 3

=

⋅

=

⋅

=

Ω

=

+

=

+

⋅

=

−

+

⋅

=

⋅

+

⋅

=

⋅

+

=

⋅

=

⋅

+

⋅

=

−

=

− − −

β

Questão 3 (3,0) Para o circuito de polarização e as curvas de saída do transistor,

apresentados abaixo, determine os valores da tensão V

C

nas seguintes situações:

Situação Posição da Chave

S1 S2

A Aberta Aberta

B Fechada Aberta

(5)

V

A

I

mA

I

V

I

C CE B C E R R CE C e

7 ,

11

7 ,

1

10

100

15

113

7 ,

1

7 ,

1

7 ,

0

4 ,

2

4 ,

2

470 3000

470

18

533

18

2

=

+

=

≅

=

−

=

+

⋅

=

+

⋅

=

µ

Situação B:

I_C (mA) V_CE (V) 10 40 20 10 50 μA 170 μA 220 μA 100 μA 20 30

.

IC (mA) VCE (V) 10 40 20 10 50 μA 170 μA 220 μA 100 μA 20 30

.

(6)

V

A

I

mA

I

V

I

k

R

C CE B C E R R CE C e

7 ,

4

7 ,

3

1

220

5 ,

32

113

7 ,

3

7 ,

3

7 ,

0

4 ,

4

4 ,

4

470 1450

470

18

533

18

45 ,

1

8 ,

2

3

8 ,

2

3

2 1

=

+

=

≅

=

−

=

+

⋅

=

+

⋅

=

Ω

=

+

⋅

=

µ

Situação C:

Com a chave S2 fechada, V

BE

=0 e I

B

=0 e o transistor está no corte com V

CE

=18 V.

Como V

RE

=0, então V

C

=18 V.

(7)

RESISTORES - 5% E 10%

Décadas 10 12 15 18 22 27 33 39 47 56 68 82 91 Potências [W] 1/8 1/4 1/3 1/2 1 2 3 5 10

CAPACITORES NÃO ELETROLÍTICOS - ATÉ 1μF

Décadas 10 12 15 18 22 27 33 39 47 56 68 82 91 Tensões 25 a 6.300 Volts

CAPACITORES ELETROLÍTICOS - ATÉ 10000 μF

Décadas 10 22 27 33 47 68 Tensões 6,3 10 16 25 40 63 100 TRANSFORMADORES

BIFÁSICOS Corrente (Ampère)

0,25 0,30 0,5 1,0 2,0 3,0 5,0 10,0 127/220 V : 6 + 6 V X X X X 127/220 V : 7,5 + 7,5 V X X X X 127/220 V : 9 + 9 V X X X X X X 127/220 V : 12 + 12 V X X X X X X 127/220 V : 15 + 15 V X X X X X X 127/220 V : 18 + 18 V X X X X X X 127/220 V : 24 + 24 V X X X X X X

MONOFÁSICOS Corrente (Ampère)

0,5 1,0 2,0 3,0 5,0 10,0 127/220 V : 9 V X X X X X X 127/220 V : 12 V X X X X X X 127/220 V : 24 V X X X X X Diodo Package 1N4001 50 1 50 1.3 --1 10 -- 50 SOD-18 1N4002 100 1 50 1.3 --1 10 -- 100 SOD-18 1N4003 200 1 50 1.3 --1 10 -- 200 SOD-18 1N4004 400 1 50 1.3 --1 10 -- 400 SOD-18 1N4005 600 1 50 1.3 --1 10 -- 600 SOD-18 1N4006 800 1 50 1.3 --1 10 -- 800 SOD-18 1N4007 1000 1 50 1.3 --1 10 -- 1000 SOD-18 1N5400 50 3 100 1.1 -- 3 20 -- 50 DO-4 1N5401 100 3 100 1.1 -- 3 20 -- 100 DO-4 1N5402 200 3 100 1.1 -- 3 20 -- 200 DO-4 1N5403 300 3 100 1.1 -- 3 20 -- 300 DO-4 1N5404 400 3 100 1.1 -- 3 20 -- 400 DO-4 1N5405 500 3 100 1.1 -- 3 20 -- 500 DO-4 1N5406 600 3 100 1.1 -- 3 20 -- 600 DO-4 1N5407 800 3 100 1.1 -- 3 20 -- 800 DO-4 1N5408 1000 3 100 1.1 -- 3 20 -- 1000 DO-4 Tensão reversa (V) Corrente direta (A) Corrente de pico (A) Tensão Direta (V)@ I (A) Corrente Reversa (uA)@ V

(8)

TABELA DE DIODO ZENER 500 mW 1 W Nº Nº 1N4749 4,3 20 110 1N3824 4,3 58 213 1N4750 4,7 20 100 1N3825 4,7 53 194 1N4751 5,1 20 95 1N3826 5,1 49 178 1N4752 5,6 20 90 1N3827 5,6 45 162 1N4753 6,2 20 80 1N3828 6,2 41 146 1N4754 6,8 20 75 1N3829 6,8 37 133 1N4755 7,5 20 67 1N3830 7,5 34 121 1N4758 10 20 50 1N3020 10 25 95 1N4105 11 0,25 35 1N3021 11 23 85 1N4106 12 0,25 32 1N3022 12 21 80 1N4110 16 0,25 24 1N3025 16 15,5 60 1,3 W 1,5 W Nº Nº BZX85/C4V3 4,3 50 300 1N6488 4,3 58 332 BZX85/C4V7 4,7 45 270 1N6489 4,7 53 304 BZX85/C5V1 5,1 45 250 1N6490 5,1 49 280 BZX85/C5V6 5,6 45 230 1N6491 5,6 45 255 BZX85/C6V2 6,2 35 210 1N4460 6,2 40 230 BZX85/C6V8 6,8 35 190 1N4461 6,8 37 210 BZX85/C7V5 7,5 35 170 1N4462 7,5 34 191 BZX85/C10V0 10 25 130 1N4465 10 25 143 BZX85/C11V0 11 20 110 1N4466 11 23 130 BZX85/C12V0 12 20 110 1N4467 12 21 119 BZX85/C16V0 16 15 80 1N4470 16 15,5 90 2 W 5 W Nº Nº BZX2C/4V3 4,3 116 434 1N5336B 4,3 290 1100 BZX2C/4V7 4,7 106 386 1N5337B 4,7 260 1010 BZX2C/5V1 5,1 98 356 1N5338B 5,1 240 930 BZX2C/5V6 5,6 89,5 324 1N5339B 5,6 220 865 BZX2C/6V2 6,2 80,5 292 1N5341B 6,2 200 765 BZX2C/6V8 6,8 73,5 266 1N5342B 6,8 175 700 BZX2C/7V5 7,5 66,5 242 1N5343B 7,5 175 630 BZX2C/10V0 10 50 182 1N5347B 10 125 475 BZX2C/11V0 11 45,5 166 1N5348B 11 125 430 BZX2C/12V0 12 41,5 152 1N5349B 12 100 395 BZX2C/16V0 16 31,2 114 1N5353B 16 75 295 10 W Nº 1N3934A 4,3 580 2130 1N3935A 4,7 530 1940 1N3936A 5,1 490 1780 1N3937A 5,6 445 1620 1N3938A 6,2 405 1460 1N3939A 6,8 370 1330 1N4000 7,5 335 1210 1N2974B 10 250 860 1N2975B 11 230 780 1N2976B 12 210 720 1N2980B 16 155 530

V_Z(Volts) I_ZT (mA) I_ZM (mA) V_Z(Volts) I_ZT (mA) I_ZM (mA)