Prova de Circuitos Eletrônicos - Análise e Dimensionamento de Circuitos

PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO 2139 PROJETO DE CIRCUITOS ELETRÔNICOS PEL116AA SEGUNDA AVALIAÇÃO Data 19062023 1 Semestre N Aluno 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 Re e Rc 20 Dados do circuito Vcc 18V Vbe 07V Ic 2mA Vceo 10V Rb2 18kΩ Re 1k2 C1 10μF C2 10μF Ce 40μF DADO Ie Ic DETERMINASE O VALOR DE Vre ONDE Vre Ve LOGO Vre 2 x 103 x 12 x 103 Vre 24V A TENSÃO DE BASE VB SERÁ VB Vbe Vre 07 24 LOGO VB 31V COMO A MILHA DE ENTRADA É ALIMENTADO PELO DIVISOR DE TENSÃO TEMOS VB R2 R1 R2 Vcc R1 2682 x 103 32 LOGO R1 8652KΩ Rc será Re Vceo Ic E LOGO Vc Vce Ve Vc 124V O VALOR DO RESISTOR Rc SERÁ Rc 18 124 2 x 10 3 Rc 28KΩ PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 15 2 Dado o circuito abaixo acionar uma lâmpada incandescente de 127V150W através de um relé e este sendo acionado por uma porta CMOS como mostra a figura abaixo Calcular o valor de Rb 10 Parâmetros do BD137 Vbesat 07V hFE 200 hFEMIN 40 Vcesat 025V Parâmetros do Relé Bobina 12V40mA Dados Inversor CMOS VOHmin 50V VDD 50V RPU 10kΩ CÁLCULO DO VALOR DO RESISTOR RB Vcc VRB VBESAT Ø Vcc IBRB VBESAT Ø IBSAT ICSAT BSAT ONDE BSAT βmin 2 LOGO BSAT 20 IBSAT 40 x 103 20 IBSAT 2 mA RB VOHmin VBESAT IBSAT 50 07 2 x 103 RB 215KΩ ICSAT 40 mA BOBINA DO RELÉ PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 25 3 Dado o circuito abaixo determinar os seguintes parâmetros 20 Iga VDD 16V Vssa Ioss 8mA Ven Vp 4V Vns R1 213MΩ Vds R2 270kΩ Vdo Rd 24kΩ Vo Rs 16kΩ CÁLCULO DE VO ONDE Vo R2 r1 R2 Vo 18V Ves V6 Vss Vo Id Rs PARA Id ømA Ves 18V PARA Vos ø ID 18 1500 ID 12 mA CÁLCULO DE VRD VRD IdRD 24 x 103 x 2400 Vrd 576V CÁLCULO DE VRS Vrs IdRS 24 x 103 x 1500 VRS 36V CÁLCULO DE VDS LOGO VDD VRD VRS VGS 0 VDS VDD VRD VRS 16 576 36 LOGO VDS 664V CÁLCULO DE VD ONDE VD VDD VRD 16 576 LOGO VD 1024V CÁLCULO DE V6 ONDE V6 Vo Vo 1024 18 LOGO V6 844V PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 35 PONTIFÍCIA UNIVERSIDADE CATÓLICA DO PARANÁ ESCOLA POLITÉCNICA DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO CURSO DE ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO 2159 PROJETO DE CIRCUITOS ELETRÔNICOS PEL116AA SEGUNDA AVALIAÇÃO Aluno Data 19 06 2023 1º 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 mostrar o modelo DC e determinar os valores dos resistores RB1 e RB2 RC e RE 20 Dados para o circuito Vcc 16V VBE 07V IC 12mA hFE 400 DADO Vcc 16V LOGO VCEVcc2 Vcc 8V VRE SERÁ 10 DE VCC LOGO VRE16V VREc VCC VCE VRC 16 8 316 LOGO VREC 64V Como IC 12mA LOGO RcVceIc6412 x 103 Rc533Ω e o valor de RE será RE VRCIC RE 133 Ω UMA VEZ DADO hfe CALCULASE IB ONDE IB Icβ LOGO IB 30 μA LOGO IB2 10 x IB ASSIM IB2 300 μA e IB1 IB IB2 330 μA RB1 Vcc VBE VPE IB1 16 07 16 330 x 106 RB1 4152 kΩ RB2 VBE VRE IB2 07 16 300 x 106 766 kΩ PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 16 4 Utilizando transistores de tecnologia CMOS construir uma porta lógica NOR de duas entradas mostrar o SIMBOLO sua TABELA VERDADE juntamente com a tabela de acionamento dos transistores 10 PORTA NOR A B S A B M1 M2 M3 M4 A B S M1 M2 M3 M4 0 0 1 ON ON OFF OFF 0 1 0 OFF ON ON OFF 1 0 0 ON OFF OFF ON 1 1 0 OFF OFF ON ON 5 Dado o Circuito Amplificador Diferencial bipolar abaixo calcular as tensões Vc e VE e as correntes IE e IC Dados RC1 Rc2 4kΩ RE 39kΩ e alimentação de t 18V e VBE 07V 10 CAMINO DE IE IE VEE07RE 180739 x 103 IE 443 mA IC IE2 443 x 1032 IC 221 x 103 IC 221 mA VE 07V VC VCC ICRC VC 18 221 x 103 4x 103 VC 926 V PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 46 6 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 Corrente de entrada R1 c CMRR dB d Tensão de realimentação VRf e Ganho do Circuito AV ganho em dB f Tensão de Saída VOUT g Impedância de Entrada ZIN h Impedância de Saída ZOUT i Máxima excursão de saída VOUTmax j Largura de banda do circuito Bw RI 10kΩ Rf 120kΩ VIN 400mV ZIN 1MΩ ZOUT 50Ω AOL 180000 AvOP 2500 Acm 025 fUG 900kHz Alimentação 18VDC a Circuito Amplificador Não Inversor VIN Vout Rf R1 B 0076 b IIN iRI VINRI 400 x 10350 x 103 IIN 40 μA c CMRR ri AOLAcm 180000025 720000 CMRRri dB 20 log 720000 CMRR 127142 dB d VRF IRFRF como IRF IIN VRF 40 x 106120 x 103 VRF 48 V e AVvi 1 RfRI 1 12000010000 AVvi 13 AV vidB 20 log AV 20 log 13 AVvi 2227 dB f Vout AVVIN 13 x 400 x 103 Vout 52 V g ZINvi 1 AOLB ZIN 1 180000 x 0076 x 106 ZINvi 1376 MΩ h ZOUT vi ZOUT1 AOLB 501 180000 x 0076 Zout 365 mΩ i Vout max V2 V 2 18 2 18 2 Voutmin 32 V j BW BfUG 0076 x 900103 BW 684 KHz PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 56 Sendo Vdd12V logo VddVddVo Vdd1712 Vdd 5V Cálculo de Id IdVddRd51700 Id294mA Cálculo de Vg Vg R2R2R1Vdd 47x1034790x103 17 logo Vg583V Cálculo de Vgs VgsV6Vgs VgsV6IdRs onde V6VgsIdRs logo Rs V6VgsId 5832294x103 Rs783294x103 Rs266kΩ PUCPR ESCOLA POLITÉCNICA ENGENHARIA DE COMPUTAÇÃO Projeto de Circuitos Eletrônicos 35 Porta NAND fAB B A f M1 M2 M3 M4 0 0 1 ON ON OFF OFF 0 1 1 OFF ON ON OFF 1 0 1 ON OFF OFF ON 1 1 0 OFF OFF ON ON Cálculo de Ie IeVee07Re 150737x103 Ie386mA IcIe2 386x1032 Ic193x103 Ic193mA Ve07V VcVcc IcRe Vc18193x103 42 x 103 Vc689V Amplificador Multiplicador Não Inversor a Circuito Amplificador Não Inversor b Corrente de entrada Iin c CMRR dB d Tensão de realimentação Vrf e Ganho do Circuito Av ganho em dB f Tensão de Saída Vout g Impedancia de Entrada Zin h Impedancia de Saída Zout i Máxima excursão de saída Voutmax j Largura de banda do circuito Bw Ri22kΩ Rf264kΩ Vin400mV Zin1MΩ Zout500 Aol200000 Av02500 Acm023 fug980kHz Alimentação 15Vdc b Iin iRi Vin R12 400 x 103 22 x 103 Iin182 μA c CMRRuti Aol Acu 200000 023 CMRRuti869565 CMRRdB20 logCMRR 20 log 869565 CMRRuti 11878 dB d VrfIrfRf como IrfIin Vrf182x106 264x103 logo Vrf48V e Avuil 1 RfRi 1 264000 22000 Avuil 13 Avuil dB 20 log Av 20 log 13 Avuil 2227 dB f VoutAvVin 13 x 400 x 103 Vout512V g Zinuil 1 AolB Zin 1 200000 x 0076 1 x 106 logo Zinuil 1526 MΩ h Zoutuil 501 AolB 50 1 2000000076 Zout329 mΩ i Vout máx V Z V Z 15 Z 15 Z Vout máx 26 V j Bw Bfug 0076 980 x 103 Bw 74480 kHz