Circuito 1 Circuito 2 I SA

Transcrição

1 ES238 Eletrônica Geral I 1ř semestre de /out/2006 RECUPERAÇÃO Para os transistores bipolares, I sat = A, V T = 25mV, V A = 100V. 1. Dispondo de um transformador com saída de 15 V de pico sem terminação central e um diodo zener de 2,5V, projete uma fonte de tensão regulada usando realimentação (amplificador operacional) com saída de 9V. Estime sua eficiência para uma carga de 100 Ω. 2. Projete um amplificador de dois estágios cujo ganho mínimo seja de 50 e o máximo seja de 60 para uma resistência de fonte variando entre 0 e 10kΩ. Considere que β pode variar entre 100 e 200. Leve em conta a polarização. 3. Descreva os processos de difusão e de implantação iônica para dopagem do silício e mostre as vantagens e desvantagens de cada um. 4. No espelho de wilson, há uma diferença entre a corrente de entrada e a corrente de saída causada pelo efeito Early. Calcule este erro no circuito 1 e mostre como o circuito 2 elimina este erro. Considere, por simplicidade, que β é infinito. Circuito 1 Circuito 2 I EN I SA I EN I SA 1

2 UNIVERSIDADE FEDERAL DE PERNAMBUCO ES238 Eletrônica Geral I 2 o semestre de 2006 Sexta, 13/abr/2007 FINAL 1. Quanto ao circuito 1, obtenha e Vsa T sabendo que R1 = 20R2 e R3 = R4. Considere que V t = 26mV em T = 300K, que os transistores são idênticos e que os amplificadores são ideais. Q1 Q2 V ref R1 R3 R5 R2 V ref R4 Circuito 1 2. Obtenha, para o circuito 2, a expressão para o valor ótimo de I C para obter máximo ganho de tensão A v = vsa v en em função de β, R C, R S, V A e V t. VCC V ref R S Q1 R C C1 C2 Circuito 2 Circuito 3 3. No circuito 3, é uma onda quadrada de -10V a 10V com frequência de 5Hz e C2 = 2C1. Faça um gráfico de em função do tempo de 0s a 1s. Considere os capacitores inicialmente descarregados e os diodos ideais. 1

3 ES238 Eletrônica Geral I 1 o semestre de /ago/2007 FINAL Considere β = 100, I s = A, V A = 100V e V t = 25mV. 1. Dispondo de um transformador com saída de 9V RMS sem terminação central, um amplificador operacional ideal, um transistor NPN e um diodo zener de 2, 5V e quantos resistores, capacitores e diodos retificadores necessários, projete uma fonte de tensão regulada com 7,5V de saída. 2. Obtenha, para o Circuito 1, a expressão para o valor ótimo de I C para obter máximo ganho de tensão A v = vsa v en em função de β, R C, R F, V A e V t. VCC R C R F Circuito 1 3. No Circuito 2, é uma onda quadrada de -10V a 10V com frequência de 5Hz e os capacitores são idênticos. Faça um gráfico de em função do tempo de 0s a 1s. Considere os capacitores inicialmente descarregados e os diodos ideais. Circuito 2

4 ES238 Eletrônica Geral I 2 o semestre de /jan/2008 Final Considere β = 100, I c = ( e V be/0,025 1 ) ( 1 Vce 100) (para transistores bipolares na região ativa), I d = (V gs 1) 2 (1 0, 02V ds ) (para transistores NMOS na saturação), I d = (V gs 1) 2 (1 0, 02V ds ) (para transistores PMOS na saturação). 1. No circuito 1, X1 é um medidor de corrente elétrica que mede de -100mA a 100mA. Este medidor apresenta uma resistência de 3Ω e pode suportar uma corrente de até 200mA sem sofrer danos. Calcule: a) Qual o erro de medida de fundo de escala causado pelos diodos? b) Qual é a corrente máxima que pode passar pelo circuito sem danificar o medidor? Considere que os diodos tem corrente de saturação de 100pA, V T = 25 mv e η = 1. D2 X1 D1 Circuito Obtenha uma expressão para a resistência de saída do circuito 2 (como indicado no circuito) em função de R CARGA e da tensão zener de D3. D1 220V 9V 9V D2 10k Q1 D3 r sa R CARGA Circuito Modifique o circuito 2 (com o uso de um amplificador operacional ideal, um potênciometro de 10k e quantos resistores forem necessários) de modo que a tensão em R CARGA possa ser ajustada (através do potênciometro) entre 0V e 10V. 4. Projete um amplificador operacional com ganho maior que 2000, resistência de entrada infinita e que consuma menos que 1mA com alimentação de 10V e -10V.

5 ES238 Eletrônica Geral I 1 o semestre de /jul/2008 Final Considere β = 100, I c = ( e V be/0,025 1 ) ( 1 Vce 100) (para transistores bipolares na região ativa), I d = ( V gs 1) 2 (1 0.02V ds ) (para transistores NMOS na saturação). 1. Obtenha o ganho de tensão e a resistência de saída de pequenos sinais do circuito inversor CMOS mostrado na figura 1 para V EN = 5 V. 2. Projete uma fonte de tensão DC que tenha saída de 9 ± 0,2 V para uma carga que puxe de 0 a 100mA. Utilize um transformador ideal de 220 V para 9 V sem terminação central e estime a eficiência de potência da sua fonte. 3. No circuito 2, é uma onda quadrada de -10V a 10V com frequência de 5Hz e C2 = C1. Faça um gráfico de em função do tempo de 0s a 1s. Considere os capacitores inicialmente descarregados e os diodos ideais. 4. Obtenha em função de 1 e 2 no circuito 3. 5V C1 V sa Vsa C2 Circuito 1 Circuito R3 R1 R2 R1 R3 Circuito 3 R4 R4

6 ES238 Eletrônica Geral I 1 o semestre de /ago/2007 FINAL Considere β = 100, I s = A, V A = 100V e V t = 25mV. 1. Dispondo de um transformador com saída de 9V RMS sem terminação central, um amplificador operacional ideal, um transistor NPN e um diodo zener de 2, 5V e quantos resistores, capacitores e diodos retificadores necessários, projete uma fonte de tensão regulada com 7, 5V de saída. 2. Obtenha, para o Circuito 1, a expressão para o valor ótimo de I C para obter máximo ganho de tensão A v = vsa v en em função de β, R C, R F, V A e V t. Circuito 1 3. No Circuito 2, é uma onda quadrada de -10V a 10V com frequência de 5Hz e os capacitores são idênticos. Faça um gráfico de em função do tempo de 0s a 1s. Considere os capacitores inicialmente descarregados e os diodos ideais. Circuito 2 4. A figura abaixo representa um indutor planar feito de um metal que tem resistência de folha de 0, 2 Ω/ e capacitância de 4 ff/(µm) 2 dele para o substrato. Calcule a frequência de ressonância deste circuito e a impedância nesta frequência considerando que L = 1 nh. O quadriculado mostrado é espaçado de 1 µm. unit=0.7mm (15,-5)(115,95) [linecolor=gray](20,-5)(20,95) [linecolor=gray](30,-5)(30,95) [linecolor=gray](40,-5)(40,95) [linecolor=gray](50,-5)(50,95) [linecolor=gray](60,-5)(60,95) [linecolor=gray](70,-5)(70,95)

7 [linecolor=gray](80,-5)(80,95) [linecolor=gray](90,-5)(90,95) [linecolor=gray](100,-5)(100,95) [linecolor=gray](110,-5)(110,95) [linecolor=gray](15,0)(115,0) [linecolor=gray](15,10)(115,10) [linecolor=gray](15,20)(115,20) [linecolor=gray](15,30)(115,30) [linecolor=gray](15,40)(115,40) [linecolor=gray](15,50)(115,50) [linecolor=gray](15,60)(115,60) [linecolor=gray](15,70)(115,70) [linecolor=gray](15,80)(115,80) [linecolor=gray](15,90)(115,90) [fillstyle=hlines](20,90)(110,90)(110,0)(20,0)(20,70)(90,70)(90,20)(40,20)(40,50)(50,50)(50,30)(80,30)(80,60)(3 *(22.5,82.5)(30,87.5) *(42.5,40)(47.5,47.5)