relatório eletronica 3bim

7/24/2019 Relatrio Eletronica 3bim

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Introduo Terica

Transistor de Juno Bipolar (TJB)

O transistor bipolar de juno (TBJ) composto por duas junes np, sendo que cada uma

pode ser analisada isoladamente como um diodo comum. O TBJ possui trs terminais, o

terminal emissor (), base (B) e coletor (!). "istem dois tipos de TBJ, o npn e o pnp, taistransistores esto ilustrados na #i$ura abai"o

Modo de Operao

O TBJ possui trs modos de operao poss%&eis, que so eles'

odo ati&o

!orte

aturao

Modo ativo direto

*i+emos que um transistor (npn) est operando no modo ati&o direto quando a juno

base emissor (JB) est polari+ada diretamente, isto , o terminal emissor est em um

potencial mais bai"o que o da base e a juno base coletor (JB!) est polari+ada

re&ersamente, isto , o terminal coletor est em um potencial maior que o terminal da base.ste modo de operao $eralmente usado em aplicaes de ampli#icadores de sinais.

Modo ativo reverso

*i+emos ainda que um transistor (npn) est operando no modo ati&o re&erso quando a

juno base emissor (JB) est polari+ada re&ersamente, isto , o terminal emissor est em

um potencial maior que o da base e a juno base coletor (JB!) est polari+ada diretamente,

isto , o terminal coletor est em um potencial menor que o terminal da base. -o

aconsel&el a operao do transistor nesse modo, uma &e+ que, pode/se &ir a dani#icar o

componente.


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Corte e Saturao

!orte conecido como o ponto onde a reta de car$a intercepta a cur&a 0b12. -este ponto a

corrente de base +ero e corrente do coletor muito pequena (0ceo).

aturao ponto onde e"iste a interseo da reta de car$a e a cur&a 0b10b(sat) e a correntede coletor m"ima . -a saturao, o diodo coletor sai da polari+ao re&ersa, e se perde o

#uncionamento normal do transistor. -uma melor apro"imao, a corrente do coletor na

saturao i$ual ao e"tremo superior da lina de car$a

3 #i$ura acima representa a quantidade de corrente de base que produ+ e"atamente a

saturao. e a corrente da base #or menor do que 0b(sat), o transistor #unciona na re$io

ati&a em al$um ponto entre a saturao e o corte. m outras pala&ras, o ponto de

#uncionamento situa/se em al$um ponto ao lon$o da lina de car$a cc. 4or outro lado, se a

corrente da base #or maior que 0b(sat), a corrente do coletor se i$ualar apro"imadamente a

5cc67c, o m"imo &alor poss%&el. 8ra#icamente isto si$ni#ica que a interseo da lina de

car$a com qualquer corrente da base maior que 0b(sat) produ+ o ponto de saturao da #i$a

acima .

O transistor como chave

3 #orma mais simples de se usar um transistor como uma ca&e, si$ni#icando que

operamos ou na saturao ou no corte e em nenum outro lu$ar ao lon$o da lina de car$a.

9uando um transistor est saturado, como se ou&esse uma ca&e #ecada do coletor para

o emissor. 9uando o transistor est no corte, como se #osse uma ca&e aberta.


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Fonte de Corrente

:ma #onte de corrente cont%nua um dispositi&o eltrico ou eletr;nico que mantm uma

corrente eltrica constante entre seus terminais independente da tenso eltrica que tena que

impor entre os mesmos para estabelecer o &alor nominal de sua corrente.

Transistor como onte de corrente3 di#erena bsica entre o circuito de um transistor operando como ca&e a incluso de um

resistor do emissor < terra. -estas condies o transistor opera como uma #onte de corrente

uma &e+, que a corrente de coletor se mantm constante para uma &asta $ama de =!! e

&ariaes de 5!!.

-estas condies, presume/se o circuito operando em qualquer ponto da reta de car$a (ponto

9), dependendo da corrente necessria.

4odemos ento calcular a corrente de emissor. 3plicando >?T, temos'

5BB / 5B / 07 1 2

0 1 (5BB / 5B) 6 7

0 1 (@ / 2,A) 6 @A2 1 ,CDm3


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3ssim, para uma &asta $ama de =!! teremos 0 1 0!.

O!"etivos

O objeti&o dessa e"perincia obser&ar e analisar o comportamento de um transistor como

ca&e e como #onte de corrente

#ata

"perincia reali+ada no dia DC de a$osto de @2DE.

Materiais

8erador de 3udio inipa 8 @2D

4rotoboard inipa 4/DFC2

ultimetro di$ital inipa T/@2C@!

Gonte de 3limentao HiIari HG/@2E

Transistores B!ECB/BO@

>* comum 7esistor de D?K L EM

7esistor de D2?K L EM

7esistor de @@2K L EM

7esistor de @?K L EM

OsciloscNpio inipa O/D@@@

4onta de pro&a osciloscNpio

!abo banana/jacar


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$rocedimento e%perimental

3o iniciarmos a prtica primeiramente identi#icamos com o mult%metro qual dos terminais

eram a base, coletor e emissor de cada transistor e tambm se os componentes eram 4-4 ou

-4-.

!onclu%mos que os trs transistores eram -4- e se$uiam a ordem acima. !onclu%mos isso

da se$uinte #orma'

:tili+ando a escala com o s%mbolo do diodo procuramos um terminal que indica

apro"imadamente o mesmo &alor com os dois restantes. ste terminal a base. O que possui

a maior tenso o emissor e a menor o coletor. e acarmos a base com a ponta &ermela,

o transistor -4- e se acarmos com a preta, ele 4-4.

&%erc'cio e

O circuito da #i$ura abai"o mostra o transistor operando como uma ca&e. !alcule 0B , 0! e

5! para ca&e ati&ada e desati&ada.

Chave ativada


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4ara ca&e ati&ada o transistor est saturado, portanto'

3 corrente do coletor de saturao i$ual a '


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5! i$ual a +ero pois 0B e 0! so m"imas sendo assim toda a tenso est nos resistores

!omo o &alor calculado para os trs transistores no ser alterado teremos

!3>!:>3*O

T73-0TO7 0B 0! 5!

D D,Dm3 Dm3 25

@ D,Dm3 Dm3 25

D,Dm3 Dm3 25

3 se$unda parte do e"erc%cio consistia em reali+ar a medida de 0B, 0! e 5! utili+ando o

mult%metro di$ital

*0*O

T73-0TO7 0B 0! 5!

D D,Dm3 D@,E2m3 2,2C5

@ D,22m3 D@,m3 2,2F5

D,2m3 D@,EDm3 2,25

O &alor medido &aria de transistor para transistor por causa do = , cada transistor possui um

&alor di#erente portanto as medidas tambm sero di#erentes.

Circuito reali*ado utili*ando o sot+are $roteus,


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47OT:

T73-0TO7 0B 0! 5!


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D D,Dm3 D@,m3 2,C5

@ D,Dm3 D@,m3 2,C5

D,Dm3 D@,m3 2,C5

:tili+ando o so#tPare 4roteus notamos que os &alores medidos na pratica com o mult%metro

e os &alores obtidos na simulao so relati&amente prN"imos, porm na simulao o = no&aria, portanto temos &alores i$uais para os trs transistores.

Chave desativada

4ara a ca&e desati&ada o transistor est em corte, portanto a corrente no coletor ser nula

lo$o a corrente da base tambm ser nula'

=1 0!60B

e a corte no coletor +ero a corrente da base tambm ser +ero. 3 tenso entre o coletor e

emissor 5! equi&ale a tenso continua aplicada sobre ele ou seja

!3>!:>3*O

T73-0TO7 0B 0! 5!

D 2m3 2m3 D5


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@ 2m3 2m3 D5

2m3 2m3 D5

*epois de reali+armos os clculos medimos 0B, 0! e 5! utili+ando o mult%metro di$ital

*0*O

T73-0TO7 0B 0! 5! D 2m3 2m3 D,E25

@ 2m3 2m3 D,EA5

2m3 2m3 D,E25

3 pequena di#erena entre o &alor medido de transistor para transistor ocorre no&amente por

causa do =, cada transistor possui um &alor di#erente, portanto as medidas tambm sero um

pouco di#erentes.


47OT:

T73-0TO7 0B 0! 5!

D 2m3 2m3 D,D5

@ 2m3 2m3 D,D5

2m3 2m3 D,D5

-o&amente ao utili+armos o 4roteus notamos que o &alor obtido bem prN"imo do

calculado e medido.

&%erc'cio -

!omo j #oi citado a di#erena bsica entre o transistor como #onte de corrente e de um

transistor operando como ca&e a incluso de um resistor do emissor < terra. -estas

condies o transistor opera como uma #onte de corrente uma &e+, que a corrente de coletor

se mantm constante para uma &asta $ama de =!! e &ariaes de 5!!.


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4ara este e"erc%cio de&er%amos montar calcular 0!, 5 e 5! para o circuito abai"o.

!omo a corrente do coletor praticamente i$ual a corrente do emissor podemos a#irmar que'

>o$o'

3 #i$ura acima tem um resisto 7 entre o emissor comum e o terra. 3 corrente do emissor

passa pelo resistor produ+indo uma queda de tenso 0.7. omando/se as tenses ao lon$o

da mala de sa%da resulta.

!omo a corrente do coletor i$ual a corrente do emissor, podemos escre&er a equao da

se$uinte #orma'


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!3>!:>3*O

T73-0TO7 5 0! 5!

D ,@5 D,Em3 C,AD5

@ ,@5 D,Em3 C,AD5

,@5 D,Em3 C,AD5

m se$uida para o mesmo circuito reali+amos as medidas de 5!, 0! e 5 utili+ando o

mult%metro di$ital.

*0*O

T73-0TO7 5 0! 5! D ,@F5 D,E2m3 C,C5

@ ,@F5 D,2m3 C,C5

,@5 D,DFm3 C,5

3 pequena di#erena entre o &alor medido de transistor para transistor ocorre no&amente por

causa do =, cada transistor possui um &alor di#erente, portanto as medidas tambm sero um

pouco di#erentes.



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47OT:

T73-0TO7 5 0! 5!

D ,@5 D,@m3 C,E5 @ ,@5 D,@m3 C,E5

,@5 D,@m3 C,E5


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-o&amente ao utili+armos o 4roteus notamos que o &alor obtido bem prN"imo do

calculado e medido.

.tividade/ Comutao

:m circuito comutador ou in&ersor lN$ico utili+ando o tjb utili+a os modos de saturao e

corte do transistor. !om 50 alto (perto de 5!!), o transistor condu+ saturado, 5O 1

5!,sat Q 25 .

!om 50 bai"o (perto de +ero ou 5!,sat) o transistor est em corte, 5o

Q5!!. -uma lN$ica positi&a, o circuito #unciona como um in&ersor'

-%&el de tenso alto corresponde ao n%&el lN$ico D (&erdadeiro).

-%&el de tenso bai"o corresponde ao n%&el lN$ico 2 (#also).

4ara o circuito da #i$ura abai"o de&er%amos aplicar um sinal quadrado 5i 1 E5pp e D?H+ e

primeiramente obser&ar as #ormas de onda de 5i e 5o e medir o per%odo dos sinais.


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O transistor trabala em comutao pois com 5i alto o transistor condu+ saturado e com 5i

bai"o o transistor est em corte 5o Q 5!!.

m se$uida &ariamos a #requncia para D22 ?H+ ajustamos a base do tempo do osciloscNpio

at obser&armos sN um ciclo.


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m se$uida no&amente ampliamos a base do tempo, obser&amos e medimos o tempo de

subida de 5i e o tempo de li$ao ton( oma dos tempos de atraso (td) e subida).m

se$uida repetimos o item para obter os tempos de descida te e desli$amentoto


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Concluso

O transistor considerado por muitos uma das maiores descobertas ou in&enes da istNria

moderna, tendo tornado poss%&el a re&oluo dos computadores e equipamentos eletr;nicos.

3 ca&e da importRncia do transistor na sociedade moderna sua possibilidade de ser

produ+ido em enormes quantidades usando tcnicas simples.

3tra&s da reali+ao deste e"perimento no laboratNrio ti&emos a cance de obser&ar o

transistor a$indo como uma ca&e ora saturado ora em corte. 5eri#icou/se que a queda detenso 5! praticamente nula no momento em que a S ca&e est #ecada (transistor

saturado) e que nenuma corrente circula pelo transistor quando a S ca&e est aberta

( transistor em corte ).

4ara o transistor como #onte de corrente a principal di#erena do transistor operando como

ca&e a incluso de um resistor do emissor < terra. -estas condies o transistor opera

como #onte de corrente uma &e+ que, a corrente de coletor mantm/se constante para uma

&asta $ama de =!! e &ariaes de 5!!.

-a ati&idade de comutao ti&emos a cance de obser&ar o transistor a$indo como umin&ersor lN$ico, al$o que at ento ainda no t%namos aprendido. 3 operao do circuito

como um in&ersor lN$ico usa os modos de corte e de saturao. m termos mais simples, se a

entrada #or Ualta, prN"ima do &alor de #onte 5cc (representando o &alor lN$ico D em um

sistema de lN$ica positi&a), o transistor condu+ir e, com a escola adequada de &alores para

7B e 7!, estar saturado. 3ssim, a tenso de sa%da ser 5!sat 1 2,@ 5, representando um

n%&el Ubai"o ou &alor lN$ico 2 em um sistema de lN$ica positi&a. 4or outro lado, se entrada

#or Ubai"a, em um &alor prN"imo de terra (di$amos, 5!sat), ento o transistor cortar, 0!

ser +ero e 5O 1 5cc, que um &alor Ualto ou n%&el lN$ico D.m $eral essa e"perincia #oi de $rande &alia para colocar em prtica os conecimentos

adquiridos em sala de aula.Os resultados obtidos #oram satis#atNrios mesmo apresentando


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pequenas di#erenas (normais) ente &alores medidos e calculados o comportamento do

transistor estudado compat%&el com o estudo teNrico.

Bi!lio0raia

>i&ro V letr;nica 5ol D al&ino

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