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prova 2013 2 .pdf


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6872 Fundamentos de Eletrˆonica
Avaliac¸a˜ o Escrita 2/2013
RA/Nome:

VDD

1) [20%] Considere o circuito da figura abaixo, onde RL e´ a
resistˆencia de carga. Supondo que Ve = 15 V, que o transistor
tem β = 100, e que o diodo zener tem VZ = 5,1 V e PZ = 100
mW, determine os valores de RS e RE para que o circuito
funcione como uma fonte de corrente com IL = 200 mA.
Para quais valores de RL o circuito funcionar´a corretamente?

RD

RG

IL

RS

s
Ve ✻

VL ✻
RL
RS

s

D
RE
s

2) [20%] Considere o circuito da figura abaixo, onde RL
e´ a resistˆencia de carga. Supondo que Ve = 15 ± 10% V, e
que o diodo zener tem PZ = 100 mW, determine os valores
de VZ e RS para que o circuito funcione como uma fonte de
tens˜ao com VL = 12 V. Considere que IBmax = 10 µA.

4) [20%] Implemente um circuito usando amplificador operacional que realize a seguinte operac¸a˜ o matem´atica: Vout =
−5(3V1 + 4V2 + 5V3 ), onde Vout e´ a tens˜ao de sa´ıda e V1 , V2
e V3 s˜ao as tens˜oes de entrada. Calcule o valor dos resistores
e esboce o circuito.
5) [20%] Considere o circuito da figura abaixo. Para os
estados das chaves conforme indicado na tabela, coloque o
estado de cada transistor (cortado ou saturado) e do LED D1
(aceso ou apagado). Qual e´ a operac¸a˜ o l´ogica executada por
este circuito?
+V

+V
S1

R1
Q1
R2

s
Ve ✻
RS

S2

R3

s

Q2
IL
D

VL ✻

R4

RL

R5

R6

s

D1

3) [20%] Considere o circuito da figura abaixo, onde RG =
1 MΩ, RD = 2 kΩ, RS = 1 kΩ, IDSS = 8 mA, VP = −4
V e VDD = 12 V. Determine o ponto de operac¸a˜ o ou ponto
quiescente do transistor (isto e´ , os valores de VGS , ID e VDS ).

c
⃝2013
UEM. Material elaborado por E. J. Leonardo.

S1
aberta
aberta
fechada
fechada

S2
aberta
fechada
aberta
fechada

Q1

Q2

LED

1) VRE = VZ − VBE = 5,1 − 0,7 = 4,4 V. IB =
IC /β = 200m/100 = 2 mA. RE = VRE /IE ≈ VRE /IC =
4,4/200m = 22 Ω. IZmax = PZ /VZ = 100m/5,1 ≈ 19,6
mA. IZmin = 10%×IZmax = 0,1×19,6m ≈ 2 mA. Supondo
IZ = 10 mA, temos RS = (Ve − VZ )/(IZ + IB ) = (15 −
5,1)/12m = 825 Ω. RLmin = 0 Ω. Supondo VCEsat = 0,2 V,
RLmax = (Ve −VRE −VCEsat )/IL = (15−4,4−0,2)/200m =
52 Ω.
2) VZ = VL + VBE = 12 + 0,7 = 12,7 V. IZmax =
PZ /VZ = 100m/12,7 ≈ 7,9 mA. IZmin = 10% × IZmax =
0,1 × 7,9m ≈ 0,8 mA. IZmin >> IB e portanto IB ser´a
desprezada. RSmax = (Vemin − VZ )/IZmin = (13,5 −
12,7)/0,8m = 1 kΩ. RSmin = (Vemax − VZ )/IZmax =
(16,5 − 12,7)/7,9m = 481 Ω. Portanto 481 Ω ≤ RS ≤ 1 kΩ.
3) VGS = −ID RS = 1kID . ID = IDSS (1 − VGS /VP )2 =
8m(1 − 1kID /4)2 . Resolvendo temos ID = 8 mA e ID = 2
mA. O valor de ID = 8 mA e´ descartado porque com ele
VGS = 1kID = −8 V, o que est´a acima de VP = −4 V. O
valor correto e´ ID = 2 mA, resultando em VGS = −2 V e
VDS = VDD − ID RD − ID RS = 12 − 2m2k − 2m1k = 6 V.
4) Vout = −15V1 −20V2 −25V3 . O circuito e´ um amplificador inversor com R1 = RF /15, R2 = RF /20 e R3 = RF /25.
5) Operac¸a˜ o l´ogica: AND.
S1
aberta
aberta
fechada
fechada

S2
aberta
fechada
aberta
fechada

Q1
cortado
cortado
saturado
saturado

Q2
cortado
saturado
cortado
saturado

LED
apagado
apagado
apagado
aceso


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