A ELETRÔNICA ANALÓGICA NA ENGENHARIA
Por: jhonatax7 • 18/9/2018 • Relatório de pesquisa • 1.198 Palavras (5 Páginas) • 188 Visualizações
[pic 1]
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA
DISCIPLINA: ELETRÔNICA ANALÓGICA
PRÁTICA 6
Andesson Araujo Sousa 363987
Jhonata da Costa de Carvalho 375193
Tatiane de Pinho Brito 369649
Yohanna Maria Menezes do Nascimento 394152
SOBRAL-CE
2018
INTRODUÇÃO
Um transistor MOSFET é um transistor de efeito de campo. MOSFET é um acrônimo para Metal-Oxide-Semiconductor-Field-Efect-Transistor. Os transistores MOSFET operam da mesma maneira que os transistores bipolares, mas o princípio é bem diferente.
Os transistores de efeito de campo são tipicamente amplificadores de tensão e não de corrente, como os transistores bipolares.
Figura 1: Transistor MOSFET.
[pic 2]
Fonte: Instituto Newton C. Braga.
A seguir uma figura que demonstra a estrutura do MOSFET.
Figura 2: Estrutura do MOSFET.
[pic 3]
Fonte: Instituto Newton C. Braga.
Uma fina película de óxido de metal isola a região de comporta da região do canal que liga o dreno à fonte.
Os MOSFET podem ser de canais N ou P, conforme mostram os símbolos da figura 3.
Figura 3: Tipos de MOSFET.
[pic 4]
Fonte: Instituto Newton C. Braga.
Para usar o transistor de efeito de campo de canal N o circuito básico é o mostrado na figura 4.
Figura 4: Configuração básica e característica do MOSFET.
[pic 5]
Fonte: Instituto Newton C. Braga.
Com uma tensão nula de comporta a corrente de dreno tem um valor que depende da tensão de alimentação até o ponto de saturação.
Para cortar a corrente de dreno a comporta deve ficar negativa em relação a tensão de fonte. Tanto mais negativa ela fica menor é a corrente que pode fluir entre o dreno e a fonte conforme mostra o gráfico junto à figura.
Observe que estas curvas são bastante semelhantes as obtidas com válvulas (principalmente os tipos pentodo) e que polarizando o componente na sua região linear ele se torna um excelente amplificador de sinais.
OBJETIVOS
- O objetivo principal desta prática é o levantar e traçar as curvas características de um transistor de um transistor FET (MOSFET tipo intensificação) mediante simulação e experimentação.
MATERIAL NECESSÁRIO
- Gerador de sinais;
- Multímetro;
- Protoboard;
- Resistores;
- MOSFET – Q1 = IRF540.
PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL
Esquemático do circuito MOSFET tipo intensificação
O esquemático do circuito experimental está ilustrado na Figura 2.
Figura 5. Esquemático a ser montado durante o experimento. [pic 6]
Fonte: Roteiro da atividade prática.
Montamos o circuito da figura à cima com o MOSFET do tipo Q1 = IRF540, alimentação do circuito feita pelo gerador de sinais foi Vcc = 0 a 3,5V (tensão contínua) e Vgs = 0 a 3,6V.
Ligamos a fonte Vgs e ajustamos o sinal de tensão a ser aplicado nos terminais do MOSFET de modo a polarizá-lo ajustamos a amplitude para conseguimos a voltagem especificada, ligamos a fonte Vcc que é a variação de Vds, um multímetro foi colocado em série com o circuito para que pudéssemos medir a corrente no dreno Id obtida.
Em seguida simulamos o circuito e conseguimos a seguinte visualização.
Figura 6. Simulação.[pic 7]
Fonte: Autoral.
Primeiramente nos foi proposto utilizar um resistor de 1k, mas após algumas medições notamos que a tensão medida na fonte não era a mesma que chegava aos terminais do MOSFET, logo percebemos que o multímetro colocado para medir corrente estava oferecendo uma resistência considerável além da resistência do resistor do circuito.
Então nos foi orientado que fizéssemos as medições sem o resistor, levando em consideração a resistência do multímetro.
Tabela 2: Valores medidos para a corrente.
Corrente no coletor medida Id (mA) | ||||||||||
Vgs / Vds (V) | 0 | 0,1 | 0,2 | 0,3 | 0,5 | 1 | 1,5 | 2 | 3 | 3,5 |
3,1 | 0 | 2,8 | 4,8 | 7,3 | 12,3 | 44,5 | 83 | 115,9 | 117,2 | 124,8 |
3,2 | 0 | 2,9 | 4,3 | 8,7 | 16,8 | 40,2 | 65,5 | 99,7 | 124 | 124 |
3,3 | 0 | 2,9 | 6,3 | 9,5 | 18,3 | 55,1 | 89,1 | 127 | 220 | 160,4 |
3,4 | 0 | 11,5 | 15,1 | 21,05 | 40,1 | 79,9 | 118,7 | 155,3 | 226,6 | 258 |
3,5 | 0 | 10,1 | 17,7 | 22,9 | 43 | 79,2 | 117,3 | 157,1 | 235,7 | 275,8 |
3,6 | 0 | 9,5 | 19,9 | 23,1 | 41,9 | 82,6 | 125,5 | 165,7 | 245,6 | 279,4 |
QUESTIONÁRIO
- Traçar as curvas I=f (Vds) e Id = f (Vgs) do MOSFET; simulada e experimental.
Figura 7: Curva do MOSFET. [pic 8]
Fonte: Autoral.
- Comente detalhadamente a respeito das curvas traçadas explorando os seguintes tópicos: polarização utilizada, curvas características e limites de operação.
Um MOSFET de intensificação tem como a curva mais baixa a de VGS(th) onde a corrente de dreno é aproximadamente zero. Quando VGS for maior que VGS(th), o MOSFET entra em condução e a corrente de dreno é controlada pela tensão na porta.
...