Transistores

Eletrônica Analógica 01WcDHpN6 Prazo de entrega 300924 2000 SOLUÇÃO 1ª situação Chave A fechada O coletor está aterrado O transistor opera em sua região estática sem transientes Assim são válidas as seguintes equações 𝑉𝐷𝑍 𝑉𝐵𝐸 𝑉𝑅2 𝑉𝑅2 𝑉𝐷𝑍 𝑉𝐵𝐸 𝑉𝑅2 𝐼𝐸 𝑅2 mas 𝐼𝐸 𝐼𝐶 𝐼𝐶 𝑉𝐷𝑍 𝑉𝐵𝐸 𝑅2 𝐼𝐶 47 07 40𝑘 4 40𝑘 01 𝑚𝐴 2ª Situação Chave A aberta O capacitor começa a se carregar por R2 e pela junção emissorcoletor do transistor Como A fica aberta por 100 s o capacitor não se carrega totalmente pois são necessárias 5 constantes de tempo para a carga total Apesar de não aparecer a indicação de unidade submúlitpla subtendese que o valor de capacitância para o elemento com valor 1000 seja 1000 µF pois a simbologia indica tratarse de capacitor eletrolítico cujos valores típicos são dados em microfarads Dessa forma a constante de tempo do circuito vale 𝐶𝑇 𝑅2 𝐶 40𝑘Ω 1000𝜇𝐹 40𝑠 Assim a chave permaneceu aberta por 25 CTs 10040 A junção baseemissor é polarizada diretamente pela tensão fornecida pelo diodo zener DZ sendo um regime permanente independente da posição da chave O divisor de tensão formado por DZ e R1 determina a tensão de base igual a 𝑉𝐵 𝑉𝑅1 30 𝑉𝐷𝑍 30 47 253 𝑉 A tensão de base também pode ser expressa por 𝑉𝐵 𝑉𝐵𝐶 𝑉𝑐𝑎𝑝 Se o capacitor se carregasse totalmente VBC iria à zero pois IC corrente de carga do capacitor seria zero Substituindo os valores na equação de VB 253 𝑉𝐵𝐶 𝑉𝑐𝑎𝑝 𝑉𝑐𝑎𝑝 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 253 𝑉 Como a chave é aberta antes da carga total ele se carregará com um valor menor que pode ser calculado pela equação de carga de um capacitor 𝑉𝑐𝑎𝑝𝑡 𝑉𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 1 𝑒 𝑡 𝑅𝐶 No tempo t100 s 𝑉𝑐𝑎𝑝100 2531 𝑒100 40 𝑉𝑐𝑎𝑝100 2531 𝑒25 𝑉𝑐𝑎𝑝100 2322 𝑉 O valor apontado pelo gabarito da questão 10 V é impraticável pois na primeira CT 40s o valor no capacitor será maior que o apontado para 100 s 𝑉𝑐𝑎𝑝40 2531 𝑒1 1599 𝑉 SIMULAÇÕES CIRCUIT MAKER 1ª Situação Chave A fechada 2ª Situação Chave A fechada confirmação do valor da tensão de carga total Nota O valor da tensão total do capacitor é ligeiramente maior em virtude de a Ic ser ligeiramente menor em relação ao valor calculado Resposta A maior corrente de coletor é 01 mA e a maior tensão encontrada no capacitor é 2322 V SOLUÇÃO 1ª Situação A0 B0 A e B polarizam diretamente os dois diodos D1 e D2 polarizando diretamente Q1 inversamente D3 e inversamente Q2 Com Q2 cortado Q3 conduz porém Q4 está cortado aparecendo 5V nível 1 na saída 2ª Situação A0 B1 D2 corta porém D1 mantém a polarização direta de Q1 e a situação dos estágios seguintes permanece incluindo a saída S 1 3ª Situação A1 B0 D1 corta porém D2 mantém a polarização direta de Q1 e a situação dos estágios seguintes permanece incluindo a saída S 1 4ª Situação A1 B1 Com D1 e D2 cortados Q1 corta pois fica sem a polarização de emissor Porém fluirá corrente por D3 polarizando diretamente Q2 A condução de Q2 reduz a tensão na base de Q3 levandoo ao corte Além disso a corrente IE de Q2 polariza diretamente a base de Q4 levandoo à condução o que garante S0 Tabelando os valores encontrados obtemos A B S 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 0 Essa tabela corresponde à porta NAND Nãoe Resposta Alternativa c