Roteiro de Aula de Laboratório 6: Transistores de junção bipolar

Laboratório de Dispositivos e Circuitos Eletrônicos
Curso de Graduação em Mecatrônica
Departamento de Engenharia Elétrica - FT - UnB
Professor Geovany Araújo Borges
Roteiro de Aula de Laboratório 6:
Transistores de junção bipolar (TJBs) –
amplificador em emissor comum
Parte I - Questões teóricas
1. O circuito da Figura 1 é um amplificador transistorizado em emissor comum. Considerando vS(t) um sinal com
componentes DC e AC dadas por VS e vs(t), respectivamente, determine:
(a) Os circuitos equivalentes DC e AC bem como as fórmulas literais para as componentes DC e AC do sinal de
saída vO(t);
(b) As fórmulas das resistências de entrada Ri e de saída Ro do circuito equivalente AC.
2. Ainda para o circuito da Figura 1, são considerados os seguintes valores para parâmetros internos do transistor
T1: VA=100V e VT=0,025V. Usando os valores dos componentes apresentados na Tabela 1, determine:
(a) as tensões DC de cada nó do circuito quando β=100;
(b) os valores da resistência de entrada Ri, da resistência de saída Ro e o ganho de pequeno sinal quando
β=100;
(c) os valores da resistência de entrada Ri, da resistência de saída Ro e o ganho de pequeno sinal quando
β=800;
3. Comente as principais características do circuito da Figura 1, fazendo referência aos valores obtidos no quesito 2.
Figura 1. Amplificador transistorizado.
1
Figura 2. Amplificador de sinais de voz.
Tabela 1. Valores experimentais dos componentes para o circuito da Figura 1.
VCC
12V
RB1
56KΩ
RB2
36KΩ
RE
4,7KΩ
RC
4,7KΩ
RS
1KΩ
RL
47KΩ
C1
4,7µF
C2
47µF
C3
4,7µF
T1
BC548
Tabela 2. Valores experimentais dos componentes adicionais da Figura 2.
C4
220µF
RM
1KΩ
RA1
100KΩ
RA2
100KΩ
T2
TIP31
T3
TIP32
Parte II - Roteiro de experiências
Material necessário:
3 Transistores BC548.
1 Transistor TIP31.
1 Transistor TIP32.
2 Resistores 1 kΩ / 0,25 W.
2 Resistores 4,7 kΩ / 0,25 W.
1 Resistor 36 kΩ / 0,25 W.
1 Resistor 56 kΩ / 0,25 W.
2 Resistores 100 kΩ / 0,25 W.
2 Capacitores 4,7 µF / 16V.
1 Capacitor 47 µF / 16V.
1 Capacitor 220 µF / 25V.
1 Microfone de eletreto.
1 Alto-falante de 8Ω e pequena potência
Equipamento: osciloscópio de dois canais, gerador de sinais, fonte de alimentação, multímetro digital.
2
Experiência 1. Monte o circuito da Figura 1, com os valores dos componentes apresentados na Tabela 1. Seja vS(t)
sendo uma onda senoidal de amplitude 20mV e freqüência 1kHz. Se o sinal de saída saturar, reduza a amplitude da
entrada até que o transistor esteja fora das zonas de corte ou de saturação. Responda:
(a) Descreva e explique o que acontece com a componente AC da saída vO(t). O ganho obtido está entre os
valores obtidos nos quesitos 2(b) e 2(c) da parte teórica?
(b) Descreva e explique o que acontece com a componente AC da saída vO(t) com o aumento da amplitude do
sinal vS(t);
(b) Descreva e explique o que acontece com a componente AC da saída vO(t) para três transistores distintos;
(c) Descreva e explique o que acontece com a componente AC da saída vO(t) quando RS= 0 Ω;
(d) Descreva e explique o que acontece com a componente AC da saída vO(t) quando RL= ∞ Ω;
(e) Descreva o que acontece com a componente AC da saída vO(t) quando a freqüência do sinal de entrada varia
entre 1Hz e 200KHz? Indique a faixa de operação do amplificador.
Experiência 2. Acrescente ao amplificador estágios de entrada e de saída como mostra a Figura 2. Com grandes
simplificações, podemos dizer que este é um amplificador de sinais de voz. Use de sua imaginação para testar
algumas características deste amplificador. Comente suas observações.
Observação 1: A organização e clareza na elaboração do relatório são pontos relevantes na avaliação.
Observação 2: Ao final da realização dos experimentos, os componentes devem ser devidamente guardados, as bancadas devem
ser deixadas organizadas e os equipamentos desligados. É proibido escrever nas bancadas. O grupo que não respeitar essa
diretiva terá dois pontos retirados da nota do relatório.
Anexo I - Encapsulamentos
1- Coletor
2- Base
3- Emissor
1- Base
2- Coletor
3- Emissor
Transistor BC548
Transistores TIP31 e TIP32
3