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.