CIRCUITOS DIVISORES DE TENSÃO E CORRENTE

1 - Objetivo

Rever os conceitos de ligações série e paralelo de resistores, realizando medidas com voltímetro e amperímetro.

2 - Material Utilizado

- 01 Fonte DC ajustável;

- 01 Matriz de contatos;

- 01 Multímetro;

- Resistores de 100Ω, 220Ω, 330Ω, 560Ω e 1kΩ.

3 - Procedimento Prático

1- Meça utilizando um multímetro os valores dos resistores

2- Monte o circuito da figura 1, com os seguintes valores: V=12v, R1=220Ω, R2=330Ω, R3=560Ω, R4=1kΩ e 100Ω,

Figura 1

3- Utilizando um multímetro meça os valores de tensão e corrente nos resistores e preencha a tabela a seguir.

R1 R2 R3 R4 R5

Corrente (mA) 25,7mA 14,7mA 11,1mA 1,2mA 13,4mA

Tensão (V) 5,73V 4,89V 6,25V 1,35V 1,34V

4 – Questões

1- Faça os cálculos teóricos de tensão e corrente nos resistores e compare com os valores medidos, comentando sobre as possíveis divergências;

2- Adicione ao circuito uma fonte de tensão de 10V, em série com o resistor de 100Ω, com o mesmo referencial da fonte de 12V e determine, usando o teorema de superposição o valor da corrente que passa pelo resistor de 1kΩ;

5 – Conclusão

Dessa forma, conclui-se que no experimento os resultados obtidos de tensão e corrente no circuito tiveram valores coerente com o esperado.

6 – Referências Bibliográfica

- Introdução à análise de circuitos – Robert L. Boylestad

________________________________________________________________

1 - Fundamentação Teórica

O TRANSISTOR DE JUNÇÃO BIPOLAR (TBJ)

• Bipolar – dois tipos de cargas, elétrons e buracos, envolvidos nos fluxos de corrente;

• Junção – duas junções pn. Junção base/emissor e junção base/coletor;

• Tipos – tipos NPN e PNP;

• Terminais – Base, Emissor e Coletor;

Analisando as duas junções PN isoladamente, JEB e JCB, cada uma delas representa um diodo de junção PN. Vale lembrar nesse momento que um diodo comum possui 3 regiões distintas de operação:

- Condução: polarização direta

- Corte: polarização reversa

- Ruptura: polarização reversa

Entre essas 3 regiões de operação, em geral transistores não são projetados para operar na região de ruptura.

• Símbolos

• Regiões de operação

Ao controlar as tensões nos terminais de um TBJ, podem ser definidas 4 regiões distintas de operação:

- Ativo: transistor utilizado como amplificador

- Corte e saturação: transistor utilizado como chave

- Ativo reverso: pouca aplicação prática

A tabela abaixo relaciona as áreas às tensões observadas nos terminais do TBJ.

• Princípio de funcionamento em modo ativo – (Utilizando um dispositivo npn)

A operação de um transistor pnp é semelhante. As diferenças são os papéis dos elétrons e lacunas, as polaridades das tensões de polarização e os sentidos das correntes.

(1) Como a junção JEB está diretamente polarizada, a região de depleção diminui e a junção conduz.

(2) Entretanto, devido às diferenças de dopagem e construção, apenas parte dos elétrons provenientes do emissor se combinam com lacunas na base.

(3) Esses poucos elétrons que se combinam na base formam a corrente que flui pelo terminal da base, IB.

(4) A maior parte dos elétrons provenientes do emissor acaba por ultrapassar a JCB, devido à energia acumulada pela polarização de JEB e pela distribuição dos elétrons na base. Assim, como o nome indica, o coletor coleta os elétrons enviados pelo emissor.

(5) Ao atingir o coletor, os elétrons são atraídos pelo campo elétrico produzido pela polarização reversa da JCB;

(6) Esses elétrons formam a corrente do coletor, IC, que é bem maior que IB.

(7) A base atua como região de controle do fluxo de portadores de carga do emissor para o coletor.

• Modelo simples para um TBJ em modo ativo

Considerando que JEB está diretamente polarizada e que JCB está reversamente polarizada, podemos assumir o seguinte modelo simplificado.

- O ganho de corrente de emissor comum, β, cujo valor normalmente varia entre 20-200, é dado por:

- A corrente do emissor, IE, é dada por:

- Assim, define-se também:

-

...