V K f V 1 f = + Nota R V R R (R R //R ) V 1 j X + = + +
Transcrição
V K f V 1 f = + Nota R V R R (R R //R ) V 1 j X + = + +
UNIP – 2.a Prova P1 – EE/EN 7P01 e 6W01 – CIRCUITOS ELETRÔNICOS - 31/05/2010 Turma A Duração 80 min - Permitido Calculadora – Proibido consulta. Nota Nome ......................................................................................N.o - 1.a Questão : (Valor 2,5) Analisar a curva de resposta do amplificador quanto a: a) A freqüência de corte do circuito.(1,0) b) A amplitude máxima em Volts do circuito.(0,5) c) O gráfico da amplitude módulo em Volts e da fase.(1,0) O ganho do circuito é dado por: 1.0kΩ R2 V0 R1 + R 2 = V1 1 + j (R 3 + R1 // R 2 ) XC 2V 1kHz 0Deg 510Ω 1.0kΩ a) A expressão acima pode ser escrita da forma: R = R3 + R1//R2 e XC = 1/2PI.f.C, e f1 = 1/2PI.R.C e K = R2/(R1+R2) e a expressão do ganho, fica: V0 K -6 , sendo R = 510 + 1K//1K = 1010, a freqüência de corte f1 = 1/2.3,14.1010.0,1.10 . = V1 1 + f1 f f1 = 1575,83Hz. b) K = 0,5 e V0 = K.V1 = 1V. c) Gráfico em anexo 100nF 2.a Questão : (Valor 2,0) Para o amplificador diferencial, a seguir, pede-se: Obs.: Desprezar VBE e usar VT = 25mV. a) Calcular IC1 e IC2 (correntes de coletor).(0,5) b) Calcular o ganho de modo diferencial simples.(0,5) c) Calcular o ganho de modo comum simples.(0,5) d) A taxa de rejeição de modo comum CMRR.(0,5) 4.7kΩ 4.7kΩ 15 V BC107BP Q2 BC107BP Q1 0.05 V 1kHz 0Deg 15 V 3kΩ a) I = 15/3K = 5mA e I = IC1 + IC2 => IC1 = IC2 = 2,5mA. b) ADMs = - RC/2.re e re = 25mV/2,5mA = 10Ω e ADMs = - 4,7k/2.10 = - 235. c) ACMs = -RC/2RE = - 4,7k/2.3k = - 0,78. d) CMRR = ADMs/ACMs = 300 ou ≅ 50dB. 3.a Questão: (Valor 2,5) Para o circuito a seguir, pede-se: a) Impedâncias de entrada e saída. (0,5) b) O ganho do circuito, sabendo-se que VP = -5V. (0,5) c) As freqüências de cortes inferior e superior. (1,0) d) O valor da tensão AC de saída em freqüências médias.(0,5) Dados: CGS = 1pF, CGD = 2pF e CDS = 1Pf e VGS = -1,389V 1kΩ 240kΩ 20 V 300nF BF245C 0.1uF + - -1.389 V DC 10MΩ 30kΩ 10kΩ 60kΩ Vi = 100mV 100uF 0.68kΩ a) ZIN = 240K//60K = 48K e ZOUT = = 1K. b) VG = 20.60k/300k = 4V e VG = VRS + VGS => VRS = VG – VGS = 4V – (-1,39) = 5,39V ID = 5,39/0,68K ≅ 8mA => ID = IDSS(1 – VGS/VP)2 e IDSS = ID/(1 – VGS/VP)2 = 8mA/(1 – (-1,39/-5))2 IDSS = 15,3mA, onde gm0 = 2IDSS/VP = 6,13mS. gm = gm0(1 – VGS/VP) = 6,13mS(1 – (-1,39/-5))=4,4mS AV = - gm RD // RL = - 4,4mS . 1k//30K ≅ - 4,4. c) finf1 = 1/(2PI.58K.10-7) = 27,44Hz e finf2 = 1/(2PI.31K.300.10-9) = 17Hz. Fc = 27,4Hz. CM = CGS + CGD(1 – AV) = 11,8pF e fsup = 1/(2PI.8,2K.11,8.10-12) = 1,64MHz. d) V0 = AV . Vi = -4,4.100mV = - 440mV. UNIP – 2.a Prova P1 – EE/EN 7P01 e 6W01 – CIRCUITOS ELETRÔNICOS - 31/05/2010 Turma B Duração 80 min - Permitido Calculadora – Proibido consulta. Nota Nome ......................................................................................N.o - 1.a Questão : (Valor 2,5) Analisar a curva de resposta do amplificador quanto a: a) Freqüência de corte do circuito.(1,0) b) A amplitude máxima em Volts do circuito.(0,5) c) O gráfico da amplitude em Volts normalizada e da fase em graus. (1,0) O ganho do circuito é dado por: R2 V0 R1 + R 2 = V1 1 + j (R 3 + R1 // R 2 ) XC 1.0kΩ R1 1V 1kHz 0Deg V1 1.0kΩ R2 510Ω R3 a) A expressão acima pode ser escrita da forma: R = R3 + R1//R2 e XC = 1/2PI.f.C, e f1 = 1/2PI.R.C e K = R2/(R1+R2) e a expressão do ganho, fica: V0 K -6 , sendo R = 510 + 1K//1K = 1010, a freqüência de corte f1 = 1/2.3,14.1010.0,1.10 . = f V1 1 + 1 f f1 = 1575,83Hz. b) K = 0,5 e V0 = K.V1 = 0,5V. c) Gráfico em anexo 100nF C 2.a Questão : (Valor 2,0) Para o amplificador diferencial, a seguir, pede-se: Obs.: Desprezar VBE e usar VT = 25mV. a) Calcular IC1 e IC2 (correntes de coletor).(0,5) b) Calcular o ganho de modo diferencial simples.(0,5) c) Calcular o ganho de modo comum simples.(0,5) d) A taxa de rejeição de modo comum CMRR.(0,5) 2KΩ 4.7k 4.7kΩ 15 V BC107BP Q2 BC107BP Q1 0.05 V 1kHz 0Deg 15 V 3kΩ a) I = 15/3K = 5mA e I = IC1 + IC2 => IC1 = IC2 = 2,5mA. b) ADMs = - RC/2.re e re = 25mV/2,5mA = 10Ω e ADMs = - 2,0k/2.10 = - 100. c) ACMs = -RC/2RE = - 2,0k/2.3k = - 0,33. d) CMRR = ADMs/ACMs = 303,33 ou ≅ 50dB. 3.a Questão: (Valor 2,5) Para o circuito a seguir, pede-se: a) Impedância de entrada e saída. (0,5) b) O ganho do circuito, sabendo-se que VP = -5V. (0,5) c) As freqüências de cortes inferior e superior.(1,0) d) O valor da tensão AC de saída em freqüências média.(0,5) Dados: CGS = 1pF, CGD = 2pF e CDS = 1pF, VGS = - 1,082V 1kΩ 240kΩ 20 V 300nF BF245C 0.1uF + - 10kΩ -1.082 V DC 10MΩ 30kΩ 60kΩ Vi = 100mV 100uF 560Ω a) ZIN = 240K//60K = 48K e ZOUT = = 1K. b) VG = 20.60k/300k = 4V e VG = VRS + VGS => VRS = VG – VGS = 4V – (-1,082) = 5,08V ID = 5,08/0,56K ≅ 9,07mA => ID = IDSS(1 – VGS/VP)2 e IDSS = ID/(1 – VGS/VP)2 = 9,07mA/(1 – (-1,08/-5))2 IDSS = 14,7mA, onde gm0 = 2IDSS/VP = 5,9mS. gm = gm0(1 – VGS/VP) = 5,9mS(1 – (-1,08/-5))=4,6mS AV = - gm RD // RL = - 4,6mS . 1k//30K ≅ - 4,6. c) finf1 = 1/(2PI.58K.10-7) = 27,44Hz e finf2 = 1/(2PI.31K.300.10-9) = 17Hz. fc = 27,4Hz. CM = CGS + CGD(1 – AV) = 12,25pF e fsup = 1/(2PI.8,2K.12,25.10-12) = 1,58MHz. d) V0 = AV . Vi = -4,6.100mV = - 460mV.