Lista de Exercícios 01

ELETRÔNICA II – 2317A – PROF. ALCEU FERREIRA ALVES – 23/04/2009
1ª LISTA DE EXERCÍCIOS – AMPLIFICADORES DE POTÊNCIA CLASSES A e B
1) Considere βcc=100 no circuito da Fig. 1a, desenhe a reta de carga ca e calcule a compliance ca de
saída.
2) No circuito da Fig. 1b, desenhe a reta de carga ca e calcule a compliance ca de saída.
3) Qual a compliance ca de saída para o circuito da Fig 1c?
4) Desenhe a reta de carga ca para o circuito da Fig. 1d. Calcule a compliance ca de saída.
5) Qual a compliance ca de saída para o primeiro estágio do circuito da Fig. 2? Desenhe a reta de
carga ca para o segundo estágio. (Considere β2 = 200)
6) Se βcc=125 na Fig. 1b, calcule Av, Ai, AP, PL(máx), PD, IF, PF e η.
7) Repita o exercício anterior para o circuito da figura 1d. (Considere βcc=125)
8) Na Fig. 2, calcule a corrente drenada cc total.
9) Qual a eficiência do segundo estágio na Fig. 2?
10) A reta de carga ca de um seguidor de emissor push-pull classe B tem uma corrente ca de saturação
de 250mA e uma tensão de corte de 10V. Qual a compliance ca de saída? Se a resistência de carga
for de 50Ω, qual a potência máxima de carga? Qual a potência máxima dissipada pelo transistor?
11) Desenhe a reta de carga ca para o circuito da Fig. 3a. Qual a compliance ca de saída? Qual a
potência máxima de carga? No pior caso, qual a potência máxima dissipada pelo transistor?
12) Na Fig. 3a, R é ajustada para se obter uma VBE de 0,68V e uma ICQ de 20mA. Qual a corrente
drenada cc sem sinal do estágio? Qual a corrente drenada a pleno sinal? Qual a eficiência do
estágio?
13) Depois de ajustar R na Fig. 3a, VBE=0,66V e ICQ=5mA. Se a temperatura do transistor aumentar de
25°C para 55°C, qual o novo valor de ICQ?
14) Na Fig. 3b, qual a corrente através dos resistores de polarização? Se as curvas do diodo forem
casadas com as curvas de VBE, qual o valor de ICQ?
15) A tensão de alimentação da Fig. 3b muda de 15V para 25V. Qual o valor de ICQ?
16) Na Fig. 4, qual o valor de R capaz de produzir VCEQ=10V para cada transistor de saída? (Use 0,7V
para a queda dos diodos compensadores).
17) O amplificador da Fig. 4 tem quedas iguais através dos transistores de saída. Calcule a tensão para
cada nó no amplificador.
18) Calcule a PL(máx) e a PD(máx) aproximadas para o estágio de saída da Fig. 4.
19) Qual o valor de ICQ no estágio de saída da Fig. 4?
20) Qual a máxima corrente drenada cc da Fig. 4?
21) Você acabou de montar um circuito como o da Fig. 3a. Ajustou R para obter uma ICQ de 20mA.
Cinco minutos depois, verificou o circuito e descobriu que o transistor superior foi danificado.
Explique o que aconteceu e como você pode explicar o problema.
22) O amplificador da Fig. 2 não está funcionando. Além disso, a corrente de alimentação está mais
alta do que deveria, pois um amperímetro em série com a alimentação de 15V indica
aproximadamente 5,6mA. Qual a possível causa do problema:
a. C1 em curto
b. C3 em curto
c. Terminais de coletor-emissor em curto no primeiro estágio
d. C4 aberto
23) Alguém está pretendendo obter a polarização de diodo com o circuito da Fig. 3b usando dois
1N914, um 2N3904 e um 2N3906. Se ICQ for de 25mA, o que há de errado?
24) Sob condições de sinal completo, a tensão de pico a pico através da carga de 50Ω da Fig. 4 é zero.
Qual a causa provável?
a.
Capacitor de acoplamento da entrada em curto
b.
Tensão de alimentação de somente 15V
c.
Resistor de carga aberto
d.
Resistor de carga em curto
25) Posicione o ponto Q ótimo na Fig. 1b para obter a máxima compliance ca na saída. Use βcc=100
26) Projete novamente o divisor de tensão do segundo estágio na Fig. 2 para obter a máxima
compliance ca na saída.
27) Na Fig. 3b, as curvas do diodo casam com as curvas VBE. Escolha as resistências de modo a criar
uma ICQ de 5mA.
28) Projete um amplificador como o da Fig. 4 que preencha estas especificações: Vcc=9V e RL=3,2Ω.
+30V
+10V
10kΩ
20kΩ
10kΩ
1kΩ
1MΩ
10kΩ
~
30kΩ
10kΩ
~
10kΩ
FIGURA 1a
FIGURA 1b
+10V
+10V
1kΩ
100 Ω
1kΩ
900Ω
100Ω
~
~
5Ω
1k Ω
6kΩ
4kΩ
3kΩ
200Ω
-10V
FIGURA 1c
FIGURA 1d
+15V
15kΩ
20kΩ
3,3kΩ
C2
2kΩ
2N3904
2N3904
C4
C1
~
5 mV
20kΩ
2,5kΩ
8,2kΩ
1kΩ
C3
FIGURA 2
1,5kΩ
+15V
+20V
620Ω
470Ω
Ventr
R
10Ω
620Ω
470Ω
FIGURA 3a
FIGURA 3b
+20V
680Ω
10kΩ
820Ω
1kΩ
Ventr
5,1kΩ
1kΩ
R
50Ω
50Ω
FIGURA 4
Respostas: 1) corte CA = 8.797V; sat CA = 1.1793mA ; PP = 6.94V – 2) corte CA = 16.05V; sat CA =
3.21mA ; PP = 9.3V – 3) 5.2V – 4) corte CA = 10.473V; sat CA = 110.24mA ; PP = 8.166V – 5) PP1
= 7.16V; corte CA2 = 9.25V; sat CA2 = 7.295mA – 6) -186; 125; 23.250; 1.08mW; 10.6mW; 1.93mA;
57.9mW; 1.87% – 7) -16.21; 125; 2026.6; 9.26mW; 279.61mW; 45.37mA; 907.32mW; 1.02% – 8)
3.5mA – 9) 2.04% – 10) 20V; 1W; 0.2W– 11) VCEQ=10V; ICSAT(CA)=1A; PP=20V; 5W; 1W – 12)
39.83mA; 338.14mA; 73.9% – 13) 50mA – 14) 10.97mA; 10.97mA – 15) 19mA – 16) 74.33Ω – 17)
VB1=6.75V; VE1=6.05V; VC1=15.03V; VB2=1.38V; VE2=0.684V; VC2=9.3V; VB3=10.7V;
VE3=10V– 18) 1W; 0.2W – 19) 13.68mA – 20) 103.33mA – 21) Ocorreu deriva térmica – 22) c – 23)
VF dos diodos muito maior que VBE dos transistores. – 24) d – 25) R1=13622Ω – 26) R1=1912.1Ω –
27) R=1360Ω – 28) Projeto.
Prof. Alceu Ferreira Alves
23/04/2009