Aula 4 Modelos CC e CA para Diodos. Prof. AC.Seabra-PSI/EPUSP

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1 Aula 4 Moelos CC e CA para ioos Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

2 PS 2223 ntroução à Eletrônica Programação para a Primeira Prova Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

3 4ª Aula: Moelos CC e CA para ioos Na aula passaa você foi esafiao a: -Explicar porque a lei o ioo real é e ifícil utilização para cálculos rápios e tensões e correntes em um circuito com ioos -Listar os moelos alternativos à equação o ioo para cálculos rápios em regime CC -Realizar análises gráficas e comportamento e circuitos com ioos reais quano submetios a variações e parâmetros -Explicar como construir e eterminar os parâmetros os moelos linearizaos para o ioo real -Empregar moelos linearizaos para eterminar correntes e tensões em circuitos com ioos reais -iscutir a aequação e escolher o moelo apropriao para realizar uma análise e circuitos empregano ioos reais Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

4 4ª Aula: Moelos CC e CA para ioos Ao final esta aula você everá estar apto a: -Explicar e utilizar a notação empregaa em eletrônica para iferenciar sinais constantes e sinais variáveis no tempo. -iferenciar resistências reais, resistências para moelagem em CC e resistências para moelagem em CA (incrementais) -Selecionar moelos CC ou CA para realizar análises em circuitos com ioos em função o tipo e problema -Calcular resistências e outros parâmetros para moelagem CC e para moelagem CA -escrever o proceimento para cálculo e granezas CC e CA em circuitos com ioos -Calcular tensões e correntes tanto CC como CA em circuitos com ioos Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

5 Na Aula Passaa vimos a Análise por Moelos Linearizaos (CC) O Moelo com V0 e r O Moelo só com V Assumimos V =0,7V Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

6 Na Aula Passaa vimos a Análise por Moelos Linearizaos (CC) Exemplo 3.4: Exata Livro Ref em 4mA Moelo só V V 0,762V 0,735V (-4%) 0,752V (-2%) 0,7V (-8%) 4,28mA 4,26mA (-1%) 4,25mA (-1%) 4,3mA (+1%) Moelo ioo eal (Chave aberta, chave fechaa): V = 0; = 5mA (17%) Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

7 Exercício 3.12 Projete o circuito a Figura E3.12 para proporcionar uma tensão e saía e 2,4 V. Suponha que os ioos isponíveis tenham 0,7 V e quea com uma corrente e 1 ma e que V = 0,1 V/écaa e variação na corrente. Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

8 Vamos inserir uma Variação CA na Entraa (um Pequeno Sinal) i i i Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

9 Vamos inserir um Pequeno Sinal na entraa (t)? t VC Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

10 Que moelo utilizar para pequenos sinais? Qual moelo utilizar? -Moelo chave aberta, chave fechaa (ioo ieal)? -Moelo V constante = 0,7V? -Moelo e resistência r + V0? Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

11 Pequenos sinais (CA) entano utilizar o moelo r + V0 -Moelo e resistência r + V0 Aprox ieal Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

12 Pequenos sinais (CA) O ieal é a tangente ao ponto!!! Muito Melhor Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

13 Pequenos sinais (CA) A tangente ao ponto: uma análise matemática Qual a tangente à expressão? S e V / v t v () t V v () t i t e ( )/ ( ) S i ( t) S e [V v ( t )] / i ( t) S e V e / v (t)/ i ( t) e v (t)/ Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

14 Pequenos sinais (CA) A tangente ao ponto: uma análise matemática Qual a tangente (primeira erivaa) a expressão? i ( t) e v (t)/ v v (t) / i() t e Ou poemos representar a expressão e i (t)por uma soma infinita e termos calculaos como as erivaas em um eterminao ponto (Série e aylor): v one a 0 e x Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

15 Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP Pequenos sinais (CA) A tangente ao ponto: uma análise matemática ) ( v v v e t i v (t)/ Se poemos fazer uma boa aproximação consierano apenas os ois primeiros termos: 1 v ) ( ) ( t v e t i v (t)/

16 Pequenos sinais (CA) A tangente ao ponto: uma análise matemática i v ( t) e (t)/ v( t) Como i (t) = + i (t), por inspeção: i ( t) v( t) 1 r r Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

17 Exemplo 3.6: Consiere o circuito abaixo, alimentao por uma fonte V + constituía por um sinal CC e 10V sobre o qual aplica-se um sinal senoial e 60Hz com 1Vp e amplitue. Calcule a tensão CC sobre o ioo e a amplitue o sinal senoial sobre ele. Assuma que o ioo tem uma quea e tensão e 0,7V em 1mA e n=2. Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

18 Exemplo 3.6: Consiere o circuito abaixo, alimentao por uma fonte V + constituía por um sinal CC e 10V sobre o qual aplica-se um sinal senoial e 60Hz com 1Vp e amplitue. Calcule a tensão CC sobre o ioo e a amplitue o sinal senoial sobre ele. Assuma que o ioo tem uma quea e tensão e 0,7V em 1mA e n=2. Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

19 Exemplo 3.6: Consiere o circuito abaixo, alimentao por uma fonte V + constituía por um sinal CC e 10V sobre o qual aplica-se um sinal senoial e 60Hz com 1Vp e amplitue. Calcule a tensão CC sobre o ioo e a amplitue o sinal senoial sobre ele. Assuma que o ioo tem uma quea e tensão e 0,7V em 1mA e n=2. 1º : Calcular Ponto Quiescente Parte CC 2º : Calcular Parte Alternaa Parte CA Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

20 Exemplo 3.6: Consiere o circuito abaixo, alimentao por uma fonte V + constituía por um sinal CC e 10V sobre o qual aplica-se um sinal senoial e 60Hz com 1Vp e amplitue. Calcule a tensão CC sobre o ioo e a amplitue o sinal senoial sobre ele. Assuma que o ioo tem uma quea e tensão e 0,7V em 1mA e n=2. Análise C Análise AC Análise Global: Análise C + Análise AC Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

21 Portanto Exemplo 3.6: Passos: - Resolver a parte CC -Moelo ioo ieal (aberto/fechao) -Moelo bateria -Moelo bateria+r (10 0,7) 0, ma 10k 93 - Resolver a parte CA -Moelo para pequenos sinais r v v s 2 25mV 53,8 0,93mA r R r 54 5,35mV 10k 54 Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

22 Exemplo 3.7: No circuito abaixo temos cerca e 2,1V na saía (n=2). Queremos saber qual a variação percentual e tensão na saía quano temos: (a) 10% e variação na tensão e entraa (b) Quano acoplamos uma carga na saía (manteno a tensão e entraa em 10V fixos) Sem Carga: Semcarga: R (, ) 1k 7, 9mA 2,1V Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

23 Exemplo 3.7: (a) 10% e variação na tensão e entraa (b) Quano acoplamos uma carga na saía (manteno a tensão e entraa em 10V fixos) Sem Carga: Parte CC: V O =2,1V e =7,9mA Parte CA: 79, ma 2,1V r 2 25mV 63, 79, ma 3r v vs R 3 r 19 1V. 18, 6mV 1k 19 Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP

24 Exemplo 3.7: (b) Quano acoplamos uma carga na saía (manteno a tensão e entraa em 10V fixos) R ( 10 2, 1) Semcarga: R 79, ma 1k Com carga: Se cte Sem carga: R R ,1V L, m, V k (,, )m A, ma R L V 3r ( ) 19.( 5, 87, 9) 40mV s coml seml Prof. AC.Seabra-PS/EPUSP