SOLUÇÃO DOS EXERCÍCIOS REFERENTES A FET DIVISOR DE TENSÃO E AUTOPOLARIZAÇÃO ANÁLISE CC.

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1 Exercícios Resolvidos Eletrônica SOLUÇÃO DOS EXERCÍCIOS REFERENTES A FET DIVISOR DE TENSÃO E AUTOPOLARIZAÇÃO ANÁLISE CC. 1.o Para o Amplificador a seguir, calcular: DADOS: IDSS = 6mA VP = - 4 V VDD = 12 V = 1K Pede-se: a) (IDq,VGS). b) VDS VDS RG Solução: Pela figura acima verifica-se que a tensão VGS = 0, pois o terminal fonte do transistor está à terra e o terminal de gate também através do resistor RG. Quando VGS = 0, a corrente ID = IDSS = 6mA. a) VGS = 0 e ID = 6mA. b) VDS = VDD.ID = 12 1K.6mA = 6V. 2.o Para o Amplificador acima se = 1,5K, pode-se afirmar: a) Os dados não são suficientes para afirmar qual é a operação do circuito. b) O amplificador opera na região de saturação. c) O amplificador opera na região de linear. d) A tensão VGS =0, o transistor está cortado. e) Esta configuração fonte comum precisa de resistor de fonte. Solução: VDS = VGS VP = 0 (- 4) = +4 Daí, como VGS 0 O transistor opera na região de saturação. Pág. 1

2 Exercícios Resolvidos Eletrônica 3.o Para o amplificador a seguir, sabendo-se que opera no ponto de constrição da curva do transistor ID x VDS e são dados: VZ = 3V, = 2K, VP = - 6V e Vdd = 10V. pede-se: a) A tensão VGSq. b) A tensão VDS. c) A corrente IDSq. -Vdd RS VZ Solução: Pela figura a tensão VGS = - VZ = - 3V. a) VZq = - 3V. b) No ponto de constrição VDS = VGS VP = - 3 (- 6) = 3V. c) A corrente VDD -VDS 10-3 IDq = = = 3,5mA. 2K 4.o Para o amplificador a seguir, são dados: IDSS = 10mA, VP = - 4V, RS = 680, = 2K, VDD = 12V, RG = 1M. Pede-se: a) O valor de IDq e VGSq, solução pelo método gráfico. b) O valor de IDq e VGSq, solução pelo método algébrico. c) O valor de VDS. Pág. 2

3 Corrente em A Exercícios Resolvidos Eletrônica RG RS Solução: O valor de VGSq e IDq, serão retirados do gráfico a seguir. 10 CURVA DE AUTOPOLARIZACAO reta de carga Q Curva Transferencia Os valores retirados do gráfico, são: VGSq = - 1,9V e IDq = 2,8mA. b) Método algébrico. Resulta: Tensao em V RS 2 ID 2 2ID(VP. RS VP 2 /2IDSS) + VP 2 = 0 VGSq = - 1,89V e IDq = 2,78mA. (Solução mais adequada). c) VDS = VDD ID(RS + ) = 12 2, ( ) = 4,54V. Pág. 3

4 Id - > Corrente em A Exercícios Resolvidos Eletrônica 5.o Para o amplificador a FET, são dados: VDD = 12V, IDSS = 8mA, = 1K, RS = 680, VP = - 4V, RB1 = 200K, RB2 = 50K. Pede-se: a) O valor de IDq e VGSq, solução pelo método gráfico. b) O valor de IDq e VGSq, solução pelo método algébrico. c) O valor de VDS. RB1 RB2 RS Solução: Pelo método gráfico, a polarização será : a) Método gráfico 10 CURVA DE POLARIZACAO - DIVISOR DE TENSAO - FET 5 reta de carga Q Curva Transferencia VGS -> Tensao em V VGSq = - 0,9V e IDq = 4,9mA. b) Método algébrico Pelo método gráfico, os valores de RS 2 Id RS.ID [(VP VGG) VP 2 /2Rs.IDSS] + (VP VGG) 2 = 0 Pág. 4

5 Daí, IDq = 4,84mA e VGSq = -0,89V. Exercícios Resolvidos Eletrônica c) O valor de VDS = VDD ID.(RS + ) = 8,71V. 6.o : Deseja-se projetar um amplificador a FET, cujas características são apresentadas a seguir. O ponto de trabalho do circuito é ID = 2mA e VDS = 5V. Pede-se : a) O valor de VGS b) O valor de RS e. c) Os valores de RB1 e RB2 Obs.: Adotar VG = 3V e IRB1 = IRB2 = 0,1mA e VDD = 12V e VP = -4V e IDSS = 8mA. RB1 RB2 RS Solução: a) ID = IDSS.( 1 VGS/VP) 2 = ID/IDSS = (1 VGS/VP) 2 = raiz(2/8) = (1 VGS / - 4) = VGS = -2,0V VG - VGS 3 (-2,0) b) VG = VGS + RS. ID VGG - VGS = RS. ID e RS = = = 2,5K 2mA VDD - VDS - VRS = = = 1,0K = 1,0K. 2mA ID c) VG = RB2. IB2 = RB2 = VG/IRB2 = 3V/0,1mA = 30K e RB1. IRB2 = 9V/0,1mA = 90K. ID Pág. 5

6 Exercícios Resolvidos Eletrônica 7.o Sabendo-se que gm = gm0 = 5mS no circuito amplificador a FET autopolarização e IDSS = 10mA, VP = - 4V,. Pede-se : a) A corrente ID e VGS de operação do circuito Solução: Se gm = gmo, então o ponto de polarização, VGS = 0 e ID = IDSS = 10mA 8.o Calcular a impedância de entrada e de saída do circuito de autopolarização prob.4 e do circuito divisor de tensão prob.5. Solução: a) Autopolarização : Zi = RG e ZO =. Zi = 1M e ZO = 2K. b) Divisor de Tensão : Zi = RB1 // RB2 e ZO =. Zi = 40K e ZO = 1K. 9.o Para o FET, da figura a seguir, são dados VP = - 4V e IDSS = 12mA RG = 1M e = 2K, calcular: a) A corrente IDq b) A tensão VDSq a) ID = IDSS (1 - VGS/VP) 2 = 12mA (1-1,5/-4) 2 = 4,7mA. b) VDS = VDD. ID = 12 2K.4,7mA = 2,6V. Pág. 6

7 Corrente em A Exercícios Resolvidos Eletrônica 10.o Para o circuito a seguir, sabendo-se que = 2K e RS= 1K. São dados: VDD = 20V, IDSS = 4,5mA e VP = - 5V, calcular: a) A corrente ID b) A tensão VDS c) A tensão no dreno. d) A tensão na fonte Pelo circuito como VGS = 0V então a) ID = IDSS = 4,5mA. b) VDS = VDD (RS + )IDSS = 20V (2K + 1K).4,5mA VDS = 6,5V. c) VD = VDS + RS.ID = 6,5 + 1K.4,5mA = 11V. d) VS = RS ID = 1K.4,5mA = 4,5V. 11.o Para o circuito a seguir são dados: IDSS = 6mA, RG = 1M, VP = - 6V, = 2,2K, RS = 0,39K e VDD = 14V, calcular: a) O valor de VGSq e IDq. b) O valor da tensão de fonte CURVA DE AUTOPOLARIZACAO 10 5 reta de carga Curva Transferencia Q Tensao em V Do gráfico podemos retirar os valores de VGSq e IDq. a) Vgsq = - 1,4V e IDq = 3,55mA. b) A tensão VS = 0,39K x 3,55mA = 1,4V. Pág. 7

8 Exercícios Resolvidos Eletrônica 12.o Para o circuito da figura a seguir, são dados VDD = 16V, IDSS = 6mA, VP = - 6V, = 2,2K, RS = 2,2K, pede-se : a) IDq e VGSq b) VDSq e VS. Do gráfico, temos : a) IDq = 2,7mA e VGSq = - 2,0V. b) VDSq = VDD (RS + )ID + VSS VDSq = 16 ( ).2,7 + 4 = 8,12V. c) VS = 2,2K.2,7 4 = 1,94V. Pág. 8