Prova de Circuitos Eletrônicos - Análise e Cálculo de Resistores

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 18V VBE 07V IC 3mA VCEQ 9V RB2 18kΩ RE 1k2 C1 10µF C2 10µF CE 40µF Cálculo de VRE VRE IC x RE 3103 x 1200 VRE 36V Cálculo de VCE VCC VRC VCE VRE 0 VRC VCC VCE VRE 0 logo VRC 18 9 36 VRC 54V Cálculo de RC RC VRC IC 54 3103 logo RC 18kΩ Cálculo de VB onde VB VBE VRE logo VB 07 36 VB 43V 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 18 43 43 logo RB1 5734kΩ Projetos de Circuitos Eletrônicos segunda avaliação PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 25 2 O circuito abaixo aciona uma lâmpada incandescente de 10V400mW através do transistor Q1 O transistor é controlado por uma porta NOT Calcular o valor de RC e RB 20 Parâmetros do BD137 VBESAT 07V hFE 200 hFEMÍN 40 VCESat 025V Parâmetros da Lâmpada 10V400mW Dados Inversor CMOS VOH 33V VDD 33V RPU 10kΩ Cálculo da corrente da Lâmpada P E x i onde i PL1 EL1 400103 10 logo iRL 40mA Cálculo de VRC queda de tensão no resistor RC VCC VRL VRC VCESAT 0 logo VRC VCC VRL VCESAT VRC 15 10 025 logo VRC 475V Cálculo de RC RC VRC iRL 475 40103 logo RC 11870Ω 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 40 2 onde βSAT 20 Assim IBSAT IC βSAT 40103 20 logo IBSAT 20mA Cálculo de VRB VRB VOH VBESAT logo VRB 33 07 onde VRB 26V Cálculo de RB RB VRB IBSAT ou VRB VOH VBESAT IBSAT RB 26 20103 logo RB 130kΩ 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 OR 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 Não Inversor A partir do circuito amplificador dados Ri Rf e a tensão de alimentação calcular 30 a Circuito Amplificador Não 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 90kΩ VIN 300mV Zin 2MΩ Zout 40Ω AOL 200000 AVd 2500 Acm 023 fUG 800kHz Alimentação 18VDC a Circuito Amplificador Não Inversor Cálculo de B logo B Ri Ri Rf 10000 100000 onde B 01 b Ganho do Circuito e Ganho em dB AV AV 1 Rf Ri 1 90000 10000 logo AV 10 AVdB 20 log AV 20 log 10 logo AVdB 20dB c Taxa de Rejeição de Modo Comum CMRR CMRR AOL ACM 200000 023 logo CMRR 869562217 CMRRdB 20 log 869562217 logo CMRRdB 11878dB d Corrente de Entrada IRi IRi VIN Ri 300103 10000 logo IRi 30μA e Tensão de realimentação VRf VRF IRF x Rf como IRf IRi temse VRF IRi x Rf 30106 x 90000 logo VRF 27V f Tensão de saída VOUT VOUT AV x VIN 10 x 300103 logo VOUT 30V g Impedância de Entrada ZIN ZINNI 1 AOL x B ZIN 1 200000 x 01 2x106 logo ZINNI 40GΩ h Impedância de Saída ZOUTNI ZOUT 1 AOL x B 40 1 200000 x 01 logo ZOUTNI 2mΩ i Máxima Excursão de Saída VOUTMAX VOUTMAX V 2 V 2 18 2 18 2 logo VOUTMAX 32V VINMAX VOUTMAX AV 32 10 logo VINMAX 32V j Largura de banda do circuito BW BW B x fUG 01 x 800103 logo BW 80kHz