Enunciado

91. Para o circuito transistorizado da Figura 3.127, determine

IB, VCE e vo. Suponha b = 200 e VBE = 0,7 V.

Passo 1

Vamos aplicar o método das malhas para resolver o problema. Atribuindo as correntes de malha:

Na malha de esquerda vamos definir uma corrente I 1 .

Na malha do meio uma corrente I 2 .

E na malha da direita uma corrente I 3 .

Lembrando que as correntes de malha são sempre definidas no sentido horário.

Passo 2

Antes de aplicar a LKT nas malhar, tem algumas coisas que podemos observar nesse circuito:

I 3 = - I C

I 2 = I B

então

I 3 - I 2 = - I E

A tensão v 0 pode ser escrita como:

v 0 = 400 ⋅ I E = 400 ⋅ I 3 - I 2

Passo 3

Agora sim vamos aplicar a LKT na malha da esquerda:

- 3 + 6000 ⋅ I 1 + 2000 ⋅ I 1 - I 2 = 0

8000 ⋅ I 1 - 2000 ⋅ I 2 = 3

Dividindo por 2000:

4 I 1 - I 2 = 1,5 ⋅ 10 - 3

Mas sabemos que I 2 = I B , então:

4 I 1 - I B = 1,5 ⋅ 10 - 3 ,     1

Vamos aplicar a LKT na malha do meio:

2000 ⋅ I 2 - I 1 + V B E + 400 ⋅ I 2 - I 3 = 0

- 2000 ⋅ I 1 + 2400 ⋅ I 2 - 400 ⋅ I 3 + V B E = 0

Substituindo I 2 e I 3 :

- 2000 ⋅ I 1 + 2400 ⋅ I B + 400 ⋅ I C + V B E = 0

O enunciado nos diz qual o valor de V B E :

- 2000 ⋅ I 1 + 2400 ⋅ I B + 400 ⋅ I C + 0,7 = 0 ,     2

Podemos isolar I 1 na equação 1 e substituir nessa.

4 I 1 - I B = 1,5 ⋅ 10 - 3

I 1 = 3,75 ⋅ 10 - 4 + 0,25 ⋅ I b

Substituindo em 2:

- 2000 ⋅ 3,75 ⋅ 10 - 4 + 0,25 ⋅ I b + 2400 ⋅ I B + 400 ⋅ I C + 0,7 = 0

- 0,75 + 500 ⋅ I B + 2400 ⋅ I B + 400 ⋅ I C + 0,7 = 0

2900 ⋅ I B + 400 ⋅ I C = 0,05

Sabemos que em um transistor:

I C = β ⋅ I B

Substituindo isso na nossa equação:

2900 ⋅ I B + 400 ⋅ β ⋅ I B = 0,05

Nós sabemos o valor de β :

2900 ⋅ I B + 400 ⋅ 200 ⋅ I B = 0,05

2900 ⋅ I B + 800 00 ⋅ I B = 0,05

I B = 0,05 82900

I B = 0,60   μ A

Passo 4

Como temos o valor da corrente da base, podemos calcular a corrente do emissor:

I E = 1 + β ⋅ I B

I E = 1 + 200 ⋅ 0,60   μ

I E = 0,12   m A

E com a corrente do emissor podemos calcular a tensão v 0 :

v 0 = 400 ⋅ I E

v 0 = 400 ⋅ 0,12   m

v 0 = 48,5   m V

Passo 5

E para terminar a analise vamos aplicar a LKT na malha da direita:

- V C E + 5000 ⋅ I 3 + 9 + 400 ⋅ I 3 - I 2 = 0

Já sabemos o valor dessas correntes:

V C E = 5000 ⋅ - I C + 9 + 400 ⋅ I E

A corrente que entra no coletor é igual a

I C = I E - I B

I C = 0,12   m A - 0,60   μ A

I C ≈ 0,12   m A

Substituindo os valores das correntes na equação:

V C E = 5000 ⋅ - 0,12   m + 9 + 400 ⋅ 0,12   m

V C E = - 0 , 6 + 9 + 0,048

V C E = 8,448   V

Resposta

I B = 0,60   μ A

v 0 = 48,5   m V

V C E = 8,448   V

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Calcule v.
Mostre que o gráfico e planar
Mostre que o gráfico e planar.
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Calcule o número de ramos de arvores e de enlaces no gráfico da Fig. 6.2.