11
Exercicios: Calcule a Polarização e Zin, Zout, Av, Vin, Vout, C Em todos considere Beta >= 20, e IC = IE. Considere ainda, os capacitores de A um curto em AC na frequência de interesse. Dados 1 2 3 4 VCC (V) 20 20 20 20 Beta 100 100 200 300 R1 ( 64 2000 64 640 R2 ( 10 2000 10 640 RC ( 10 10 8 10 RE ( 2.5 1 2 1 Re1 (k) 0.5 0.1 0.5 0.3 Re2 (k) 2 0.9 1.5 0.7 vf 2 2 10 0.2 f 1000 1000 1000 1000 Rf ( 10 1 1 1 RL ( 10 4 4 4 Meio da Reg. At. sim sim sim não É Indep. de Beta sim Não sim Não Respostas DC 1 2 3 4 VTH (V) 2.7027 10 2.7027 10 RTH (k) 8.6486 1000 8.6486 320 IB (mA) 0.0077 0.0084 0.0049 0.015 IC (mA) 0.7669 0.8447 0.9754 1.8 IE (mA 0.7669 0.8447 0.9754 1.8 VB (V) 2.6172 1.5447 2.6508 2.5 VC (V) 12.331 11.553 12.197 2 VE (V) 1.9172 0.8447 1.9508 1.8 VCE (V) 10.414 10.708 10.246 0.2 Respostas DC 1 2 3 4 VB = VTH (V) 2.7027 10 2.7027 0.031 IB (microA) 8.0108 0.093 0.005 0.031 IC (mA) 0.8011 9.3 1.0014 9.3 Independente de Beta IE (mA) 0.8011 9.3 1.0014 9.3 VB (V) 2.7027 10 2.7027 10 VC (V) 11.989 -73 11.989 -73 VE (V) 2.0027 9.3 2.0027 9.3 VCE (V) 9.9865 -82.3 9.9865 -82.3 Respostas AC cálculo exato 1 2 3 4 r´e ( 0.0339 0.0308 0.0267 0.0144 Cálculo Av -9.365 -21.85 -5.063 -9.086 Zin ( 7.4533 13.037 7.9954 73.043 Zo ( 10 10 8 10 Vin (volt 0.8541 1.8575 8.8883 0.1973 |Vout| (Volt 7.9985 40.581 45.005 1.7927 Respostas AC cálculo aproximado r´e (k) 0.0325 0.0028 0.026 0.0028 Av -9.39 -27.79 -5.07 -9.436 Aproximado Zin (k) 7.4505 10.276 7.9946 70.937 Zo (k) 10 10 8 10 Vin (V) 0.8539 1.8226 8.8882 0.1972 |Vout| (V) 8.0185 50.659 45.064 1.8609 Rth (CB) (k) 17.45 14.037 8.9946 74.043 Rth (CC) (k) 20 14 12 14 Rth (CE) (k) 0.4486 0.1217 0.3919 0.2185 CB (nanoF) 91.204 113.39 176.94 21.495 CC (nanoF) 79.577 113.68 132.63 113.68

Amplificador Emissor Comum - Calculos AC- DC e Desenho de Vout (1)

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Amplificador Emissor Comum - Calculos AC- DC e Desenho de Vout (1)

Exercicios: Calcule a Polarização e Zin, Zout, Av, Vin, Vout, CB, CC e CE.Em todos considere Beta >= 20, e IC = IE. Considere ainda, os capacitores de Acoplamento e Derivação um curto em AC na frequência de interesse.

Dados 1 2 3 4 5 6VCC (V) 20 20 20 20 12 20Beta 100 100 200 300 400 200R1 (k) 64 2000 64 640 40 6400R2 (k) 10 2000 10 640 15 1000RC (k) 10 10 8 10 4 4RE (k) 2.5 1 2 1 1 1Re1 (k) 0.5 0.1 0.5 0.3 0.3 0.3Re2 (k) 2 0.9 1.5 0.7 0.7 0.7vf (V) 2 2 10 0.2 0.2 0.2f (Hz) 1000 1000 1000 1000 1000 1000Rf (k) 10 1 1 1 1 1RL (k) 10 4 4 4 4 4

Meio da Reg. At. sim sim sim não não nãoÉ Indep. de Beta? sim Não sim Não sim Não

Respostas DC 1 2 3 4 5 6VTH (V) 2.7027 10 2.7027 10 3.2727 2.7027RTH (k) 8.6486 1000 8.6486 320 10.909 864.86IB (mA) 0.0077 0.0084 0.0049 0.015 0.0062 0.0019IC (mA) 0.7669 0.8447 0.9754 1.8 2.36 0.3758IE (mA) 0.7669 0.8447 0.9754 1.8 2.36 0.3758VB (V) 2.6172 1.5447 2.6508 2.5 3.06 1.0758VC (V) 12.331 11.553 12.197 2 2.56 18.497VE (V) 1.9172 0.8447 1.9508 1.8 2.36 0.3758VCE (V) 10.414 10.708 10.246 0.2 0.2 18.121

Respostas DC 1 2 3 4 5 6VB = VTH (V) 2.7027 10 2.7027 0.031 3.2727 2.7027IB (microA) 8.0108 0.093 0.005 0.031 0.0064 0.01IC (mA) 0.8011 9.3 1.0014 9.3 2.5727 2.0027

Independente de Beta IE (mA) 0.8011 9.3 1.0014 9.3 2.5727 2.0027VB (V) 2.7027 10 2.7027 10 3.2727 2.7027VC (V) 11.989 -73 11.989 -73 1.7091 11.989VE (V) 2.0027 9.3 2.0027 9.3 2.5727 2.0027VCE (V) 9.9865 -82.3 9.9865 -82.3 -0.864 9.9865

Respostas AC cálculo exato1 2 3 4 5 6

r´e (k) 0.0339 0.0308 0.0267 0.0144 0.011 0.0692 Cálculo Av -9.365 -21.85 -5.063 -9.086 -6.431 -5.417

Zin (k) 7.4533 13.037 7.9954 73.043 10.032 68.343Zo (k) 10 10 8 10 4 4Vin (volts) 0.8541 1.8575 8.8883 0.1973 0.1819 0.1971|Vout| (Volts) 7.9985 40.581 45.005 1.7927 1.1695 1.0678

Respostas AC cálculo aproximador´e (k) 0.0325 0.0028 0.026 0.0028 0.0101 0.013Av -9.3904 -27.79 -5.07 -9.436 -6.449 -6.39

Aproximado Zin (k) 7.4505 10.276 7.9946 70.937 10.029 58.644Zo (k) 10 10 8 10 4 4Vin (V) 0.8539 1.8226 8.8882 0.1972 0.1819 0.1966|Vout| (V) 8.0185 50.659 45.064 1.8609 1.1729 1.2566

Rth (CB) (k) 17.45 14.037 8.9946 74.043 11.029 69.343Rth (CC) (k) 20 14 12 14 8 8Rth (CE) (k) 0.4486 0.1217 0.3919 0.2185 0.216 0.2438CB (nanoF) 91.204 113.39 176.94 21.495 144.3 22.952CC (nanoF) 79.577 113.68 132.63 113.68 198.94 198.94

Page 2: Amplificador Emissor Comum - Calculos AC- DC e Desenho de Vout (1)

CE (microF) 3.5475 13.082 4.0616 7.2824 7.3684 6.5273

Page 3: Amplificador Emissor Comum - Calculos AC- DC e Desenho de Vout (1)

Exercícios: Calcule a Polarização e encontre Zin, Zout, Av, Vin, Vout, CG, CD eCS.

Dados 1 2 3 4 5 6VCC 30 20 30 15 24 30Idss (mA) 15 12 15 8 15 15VP -5 -5 -5 -2 -5 -5RS (k) 0.5 1 2 1 2 0.1Rs1 (k) 0.2 0.5 0 0 2 0Rs2 (k) 0.3 0.5 2 1 0 0.1RD (k) 1 1 1 1 1 1R1 (k) 900 900 900 900 1000 900R2 (k) 100 200 200 400 500 10rd (k) 40 40 40 40 40 40RL (k) 10 4 10 4 10 4vf (V) 1 1 1 1 1 1f (Hz) 1000 1000 1000 1000 1000 1000RF (k) 100 100 100 100 100 100RL (s/n) s s s n n n

13.333 12.083 10.833 4.500 10.833 26.667c 15 17.424 20.455 1.6923 18.333 19.505

Respostas parte DC 1 2 3 4 5 6VG (V) 3 3.6364 5.4545 4.6154 8 0.3297VGS (V) -1.24 -1.67 -2.44 -0.41 -2.10 -0.75ID (mA) 8.48 5.31 3.95 5.03 5.05 10.82VD (V) 21.52 14.69 26.05 9.97 18.95 19.18VS (V) 4.24 5.31 7.89 5.03 10.10 1.08VDS (V) 17.28 9.38 18.16 4.94 8.85 18.09

Respostas parte AC: 1 2 3 4 5 6gm (mS) 4.51 3.19 3.08 6.34 3.48 5.10Av -2.13 -0.97 -2.74 -6.19 -0.43 -4.97Zin (k) 90.00 163.64 163.64 276.92 333.33 9.89

Zo (k) 0.992 0.994 0.997 0.997 0.997 0.984

Vin (volts) 0.47 0.62 0.62 0.73 0.77 0.09

|Vout| (Volts) 1.01 0.60 1.70 4.55 0.33 0.45

1 2 3 4 5 6Rth (CG) (k) 190.00 263.64 263.64 376.92 433.33 109.89Rth (CD) (k) 10.99 4.99 11.00 5.00 11.00 4.98

Rth (CS) (k) 0.176 0.310 0.283 0.138 Inexis. 0.067CG (nanoF) 8.38 6.04 6.04 4.22 3.67 14.48CD (nanoF) 144.79 318.69 144.73 318.53 144.73 319.35CS (microF) 9.05 5.13 5.62 11.53 0.00 23.91

Page 4: Amplificador Emissor Comum - Calculos AC- DC e Desenho de Vout (1)

Amplificador Emissor Comum - Calculos DC, AC e Desenho de vc(t) (tensão no coletor antes do capacitor):

Respostas DC 1 2Meio da Reg. At. não nãoÉ Indep. de Beta? Não simVTH (V) 2.7027 4.7619RTH (k) 86.4865 15.2381IBq (mA) 0.00591 0.01517ICq (mA) 0.59079 1.51712IEq (mA) 0.5967 1.53229VBq (V) 2.19175 4.53072VCq (V) 14.0921 4.82881VEq (V) 1.49175 3.83072VCEq (V) 12.6003 0.99809Ib saturaçao 0.01581 0.01581

Dados 1 2 IC saturaçao 1.58084 1.58084VCC (V) 20 20 IE saturaçao 1.59665 1.59665Beta 100 100 VB saturaçao 4.69162 4.69162R1 (k) 640 64 VC saturaçao 4.19162 4.19162R2 (k) 100 20 VE saturaçao 3.99162 3.99162RC (k) 10 10RE (k) 2.5 2.5 Respostas AC 1 2Re1 (k) 0.5 0.5 r´e (k) 0.04357 0.01697Re2 (k) 2 2 Av -9.1984 -9.6718vf (pico) (V) 0.3 0.3 Zin (k) 33.5828 11.7956f (Hz) 2000 2000 Zo (k) 10 10Rf (k) 1 1 vin (pico) (V) 0.29133 0.27655RL (k) 10 10 vout (pico) (V) 2.67972 2.67477

* Entre com os dados nas celulas em branco.Obs.: ( cálculo exato: Ic = (B x IB) e IE = (B +1) x IB )

Vc(t) IBq virtual (mA) 0.00591 0.01517t sen 1 sen 2 ICq virtual (mA) 0.59079 1.51712

0 14.092087 4.8288128 VCq virtual (V) 14.0921 4.828810.00001 13.756228 4.49357480.00002 13.425667 4.19161680.00003 13.105615 4.19161680.00004 12.80112 4.19161680.00005 12.516985 4.19161680.00006 12.257689 4.19161680.00007 12.027324 4.19161680.00008 11.829521 4.19161680.00009 11.6674 4.1916168

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18vc (t) = VCq + vin sen(wt)

Page 5: Amplificador Emissor Comum - Calculos AC- DC e Desenho de Vout (1)

0.0001 11.543518 4.19161680.00011 11.459828 4.19161680.00012 11.417651 4.19161680.00013 11.417651 4.19161680.00014 11.459828 4.19161680.00015 11.543518 4.19161680.00016 11.6674 4.19161680.00017 11.829521 4.19161680.00018 12.027324 4.19161680.00019 12.257689 4.1916168

0.0002 12.516985 4.19161680.00021 12.80112 4.19161680.00022 13.105615 4.19161680.00023 13.425667 4.19161680.00024 13.756228 4.49357480.00025 14.092087 4.82881280.00026 14.427945 5.16405090.00027 14.758507 5.4940020.00028 15.078559 5.81346270.00029 15.383054 6.1173949

0.0003 15.667189 6.40100540.00031 15.926484 6.65982150.00032 16.15685 6.88976140.00033 16.354653 7.0871990.00034 16.516774 7.24902050.00035 16.640656 7.37267380.00036 16.724346 7.4562090.00037 16.766523 7.49830850.00038 16.766523 7.49830850.00039 16.724346 7.456209

0.0004 16.640656 7.37267380.00041 16.516774 7.24902050.00042 16.354653 7.0871990.00043 16.15685 6.88976140.00044 15.926484 6.65982150.00045 15.667189 6.40100540.00046 15.383054 6.11739490.00047 15.078559 5.81346270.00048 14.758507 5.4940020.00049 14.427945 5.1640509

0.0005 14.092087 4.82881280.00051 13.756228 4.49357480.00052 13.425667 4.19161680.00053 13.105615 4.19161680.00054 12.80112 4.19161680.00055 12.516985 4.19161680.00056 12.257689 4.19161680.00057 12.027324 4.1916168

Page 6: Amplificador Emissor Comum - Calculos AC- DC e Desenho de Vout (1)

0.00058 11.829521 4.19161680.00059 11.6674 4.1916168

0.0006 11.543518 4.19161680.00061 11.459828 4.19161680.00062 11.417651 4.19161680.00063 11.417651 4.19161680.00064 11.459828 4.19161680.00065 11.543518 4.19161680.00066 11.6674 4.19161680.00067 11.829521 4.19161680.00068 12.027324 4.19161680.00069 12.257689 4.1916168

0.0007 12.516985 4.19161680.00071 12.80112 4.19161680.00072 13.105615 4.19161680.00073 13.425667 4.19161680.00074 13.756228 4.49357480.00075 14.092087 4.82881280.00076 14.427945 5.16405090.00077 14.758507 5.4940020.00078 15.078559 5.81346270.00079 15.383054 6.1173949

0.0008 15.667189 6.40100540.00081 15.926484 6.65982150.00082 16.15685 6.88976140.00083 16.354653 7.0871990.00084 16.516774 7.24902050.00085 16.640656 7.37267380.00086 16.724346 7.4562090.00087 16.766523 7.49830850.00088 16.766523 7.49830850.00089 16.724346 7.456209

0.0009 16.640656 7.37267380.00091 16.516774 7.24902050.00092 16.354653 7.0871990.00093 16.15685 6.88976140.00094 15.926484 6.65982150.00095 15.667189 6.40100540.00096 15.383054 6.11739490.00097 15.078559 5.81346270.00098 14.758507 5.4940020.00099 14.427945 5.1640509

0.001 14.092087 4.8288128

Page 7: Amplificador Emissor Comum - Calculos AC- DC e Desenho de Vout (1)

Amplificador Emissor Comum - Calculos DC, AC e Desenho de vc(t) (tensão no coletor antes do capacitor):

Falta: 1. Arrumar Gráfico2. Arrumar Esquema : colocar Vin e Vout no desenho3. Arrumar visual da página4. Arrumar título5. dar nome6. colocar na página.

1 4 7 10 13 16 19 22 25 28 31 34 37 40 43 46 49 52 55 58 61 64 67 70 73 76 79 82 85 88 91 94 97 100

0

2

4

6

8

10

12

14

16

18vc (t) = VCq + vin sen(wt)