Universidade Estadual de Campinas
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! ! Universidade Estadual de Campinas !F ! ACULDADE DE ENGENHARIA ELÉTRICA E DE COMPUTAÇÃO EE531 (Laboratório de Eletrônica Básica I) Prof. Gustavo Fraidenraich Data da realização do experimento: ___/___/___ ! 1 ! Turma:___ ! ! Experimento III – Transistores Bipolares Objetivo: Polarização da configuração Emissor Comum. Cálculo do ponto de operação e análise para pequenos sinais. Efeitos da temperatura nas características da configuração Emissor Comum. Estabilidade do ponto de operação e do ganho. ! 2 Componentes: 1 Resistor de cada valor: 470 Ω; 1,2 kΩ; 5,1 kΩ; 15 kΩ; 100 kΩ; 560 kΩ e 750 kΩ ! 1 Protoboard ! ! 1 Trimpot, 20 voltas, de 10 kΩ ! 3 ! ! 1 Transistor bipolar NPN, BC548 1 Capacitor de 1 µF ! !!! !! !! !! !! !! !! !!! Parte Experimental: 3.1 Meça o ganho de corrente DC (βCC) do transistor bipolar. OBS: Use o recurso do multímetro para efetuar esta medida. ! 2. ! O circuito mostrado na Figura 1 implementa um amplificador na configuração emissor-comum. Calcule o valor de RB1 para se obter VC=8V. + 15 V + 15 V + 15 V RC RC R B1 R B1 1.2 k v CC Rin ! v CC Figura 1 Q RE v IN 470 Ω ! 3. v 1.2 k Q v IN ! ! R B1 1.2 k CC Q ! RC v IN R B2 RE 10 k 470 ! Figura 2 Figura 3 Meça RC e RB1. Monte o circuito da Figura 1. Polarize e meça VC e VB. Calcule IB, IC e β. Compare com os valores teóricos e tire suas conclusões. Experimental Calculado Medido no circuito Medido no Multímetro! V V Ic Ib β ! ! ! ! ! 4. Análise de pequenos sinais. Calcule: a) A impedância de entrada Rin do circuito. b) A transcondutância do bipolar operando nesta condição. c) O ganho (vc/vin) deste amplificador. OBS: Considere a impedância interna do gerador de sinais Rger=50 Ω. 5. ! ! ! 6. ! 7. ! 8. ! Aplique, através do capacitor de acoplamento, um sinal de 10mVp (offset=0 e freqüência=10 kHz) na entrada vin. Meça o ganho experimental e compare com a teoria. Tome cuidado para que o transistor não opere próximo da região de saturação e nem da região de corte. Ganho Teórico: Ganho Experimental: Monitorando constantemente com o osciloscópio o sinal do coletor, aqueça cuidadosamente o transistor com o ferro de soldar. Relate suas observações quanto ao efeito da temperatura tanto no ganho de tensão quanto no valor da tensão cc do coletor (vc). Conclua. Desconecte o gerador de sinais e introduza um resistor de emissor (RE) no circuito. Recalcule RB1 para se obter a máxima excursão do sinal de saída (VC≅8V). Calcule VB, VC , VE , IB, IC e βCC e compare com os valores medidos. Experimental Calculado Medido no circuito Medido no Multímetro! V V VE IC IB β ! ! ! 9. ! 10. ! 11. Repita os itens 4, 5 e 6 para o circuito da Figura 2. Desconecte o gerador de sinais, substitua RB1=15 kΩ e introduza o trimpot (RB2), no circuito. Calcule o valor de RB2 para que VC≅8V. Ajuste o valor de trimpot RB2, alterando o ponto de operação do circuito de forma a se obter VC≅8V. Meça RB2 e compare com o valor calculado na teoria. ! 12. ! Com a mesma regulagem obtida através de RB2 , calcule VB, VC , VE , IB, IC e βCC e compare com os valores medidos. Experimental Calculado Medido no circuito Medido no Multímetro! V V V IC IB β ! ! ! 13. Na condição que satisfaz o item 11, repita os itens 4, 5 e 6. ! ! 4. Bibliografia ! 1. A. S. Sedra, K.C.Smith, Microeletrônica, Makron Books Ltda ! 2 R. Boylestad e L. Nashelsky, Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos, PrenticeHall. 3 . Behzad Razavi, Fundamentals of Microelectronics. ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! g m RC Av = − 1 + g m RE Av = − RC 1 + RE gm ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !
