Prova Circuitos Eletrônicos - Cálculo de Resistores RB1 RC e Acionamento de Relé

PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 15 PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO 2159 PROJETO DE CIRCUITOS ELETRÔNICOS PEL116AA S E G U N D A A V A L I A Ç Ã O Aluno Data 18 06 2024 1 Semestre N Instruções para a Prova A interpretação das questões é parte da avaliação Logo não se responde a perguntas durante a realização da prova Leia atentamente toda a prova antes de resolvêla Coloque seu nome Não utilizar folhas adicionais ou rascunhos Não serão permitidas consultas aos colegas professor ou a qualquer fonte 1 Dado o circuito abaixo determinar RB1 e RC Mostrar o circuito DC 20 Dados do circuito VCC 16V VBE 07V IC 2mA VCEQ 8V RB2 18kΩ RE 1k2 C1 10µF C2 10µF CE 40µF Cálculo de VRE VRE IC x RE 2103 x 1200 VRE 24V Cálculo de VCE VCC VRC VCE VRE 0 VRC VCC VCE VRE 0 logo VRC 16 8 24 VRC 56V Cálculo de RC RC VRC IC 56 2103 logo RC 28kΩ Cálculo de VB onde VB VBE VRE logo VB 07 24 VB 31V Como a malha de entrada é um Divisor de Tensão temse VB RB2 RB1 RB2 x VCC onde RB1 RB2 x VCC VB VB Cálculo de RB1 RB1 18000 x 16 31 31 logo RB1 749kΩ Projetos de Circuitos Eletrônicos segunda avaliação PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 25 2 O circuito abaixo acionar um relé de 12V300Ω através de um relé e este sendo acionado por uma porta CMOS como mostra a figura abaixo Calcular o valor de RC e RB 20 Parâmetros do BD137 VBESAT 07V hFE 200 hFEMÍN 50 VCESat 035V Parâmetros do Relé Bobina 12V300Ω Dados Inversor TTL VOH 50V VDD 50V RPU 10kΩ Cálculo da corrente do Relé i E R onde i VRL iRL 12 300 logo iRL 40mA Cálculo de VRC queda de tensão no resistor RC VCC VRL VRC VCESAT 0 logo VRC VCC VRL VCESAT VRC 18 12 035 logo VRC 565V Cálculo de RC RC VRC iRL 565 40103 logo RC 14120Ω Cálculo de IBSAT onde IBSAT IC βSAT como foi dado o β mínimo calcula inicialmente o beta de saturação βSAT Onde βSAT βMIN 2 logo βSAT 50 2 onde βSAT 25 Assim IBSAT IC βSAT 40103 25 logo IBSAT 16mA Cálculo de VRB VRB VOH VBESAT logo VRB 50 07 onde VRB 43V Cálculo de RB RB VRB IBSAT ou VRB VOH VBESAT IBSAT RB 43 16 103 logo RB 268kΩ Projetos de Circuitos Eletrônicos segunda avaliação PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 35 3 Dado o circuito abaixo determinar os seguintes parâmetros 20 VG IDQ VGSQ VRD VRS VDS VD VDG VDD 16V IDSS 8mA VP 4V R1 213MΩ R2 270kΩ RD 24kΩ RS 15kΩ Para traçar a reta de carga e definir IDQ e VGSQ inicialmente calculase VG Onde VG R2 x VDD R1R2 VG 270000 x 16 24106 logo VG 18V A partir de VG traçase a reta de carga Cálculo de ID para VGS 0V logo ID VG RS 18 1500 logo ID 12mA Traçandose a reta de carga obtémse o valor de ID e VGS logo ID 24mA e VGS 18V A partir destes parâmetros calculase as demais grandezas Cálculo de VRD onde VRD ID x RD 24103 x 2400 logo VRD 576V Cálculo de VRS onde VRS IS x RS ID x RS 24103 x 1500 logo VRS 36V Cálculo de VDS onde VDS VDD VRD VRS 16 576 36 logo VDS 664V Cálculo de VD onde VD VDS VRS 664 36 logo VD 1024V Cálculo de VDG onde VDG VD VG 1024 18 logo VDG 844V Projetos de Circuitos Eletrônicos segunda avaliação PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 45 4 Utilizando transistores de tecnologia CMOS construir uma porta lógica AND de duas entradas mostrar o SÍMBOLO sua TABELA VERDADE juntamente com a tabela de acionamento dos transistores 10 D R A F T Projetos de Circuitos Eletrônicos segunda avaliação PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 55 5 Mostrar o circuito de um Amplificador Multiplicador Inversor A partir do circuito amplificador dados Ri Rf e a tensão de alimentação calcular 30 a Circuito Amplificador Inversor b Ganho do Circuito AV ganho em dB c CMRR e CMRR dB d Corrente de entrada IRi e Tensão de realimentação VRf f Tensão de Saída VOUT g Impedância de Entrada Zin h Impedância de Saída Zout i Máxima excursão de saída VOUTmax e máxima tensão de entrada VIN j Largura de banda do circuito BW Ri 10kΩ Rf 120kΩ VIN 200mV Zin 1MΩ Zout 50Ω AOL 180000 AVd 2500 Acm 025 fUG 900kHz Alimentação 18VDC a Circuito Amplificador Inversor Cálculo de B logo B Ri Ri Rf 10000 120000 onde B 0076 b Ganho do Circuito e Ganho em dB AV AV Rf Ri 120000 10000 logo AV 12 AVdB 20 log AV 20 log 12 logo AVdB 215dB c Taxa de Rejeição de Modo Comum CMRR CMRR AOL ACM 180000 025 logo CMRR 720000 CMRRdB 20 log 720000 logo CMRRdB 11714dB d Corrente de Entrada IRi IRi VIN Ri 200103 10000 logo IRi 20μA e Tensão de realimentação VRf VRF IRF x Rf como IRf IRi temse VRF IRi x Rf 20106 x 120000 logo VRF 24V f Tensão de saída VOUT VOUT AV x VIN 12 x 200103 logo VOUT 24V g Impedância de Entrada ZIN ZINNI Ri logo ZINI 10kΩ h Impedância de Saída ZOUTNI ZOUT logo ZOUTNI 50Ω i Máxima Excursão de Saída VOUTMAX VOUTMAX V 2 V 2 18 2 18 2 logo VOUTMAX 32V VINMAX VOUTMAX AV 32 12 logo VINMAX 266V j Largura de banda do circuito BW BW B x fUG 0076 x 900103 logo BW 6923kHz