Determine Zi, Zo e Av para o circuito se IDss =10 mA, Vp=-4 V e rd=20 k Omega.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A gente precisa determinar três coisas para o circuito: a impedância de entrada ( Zi), a impedância de saída ( Zo) e o ganho em tensão ( Av). Os dados que temos são a corrente de drenagem no estado de repouso ( IDSS = 10 mA), a voltagem de pico ( Vp = -4 V) e a resistência de drenagem ( rd = 20 kΩ). Para isso, vamos usar conceitos de amplificadores de transistores e algumas fórmulas básicas de eletrônica.

Passo 2

Primeiro, vamos calcular a transcondutância ( gm), que é uma medida de quão bem o transistor pode controlar a corrente com a tensão de entrada. A fórmula para gm em um JFET é:
gm = 2IDSS|Vp|
Substituindo os valores que a gente tem:
gm = 2 times 10,mA4,V = 20,mA4,V = 5,mS

Passo 3

Agora, vamos determinar o ganho em tensão ( Av). Para um amplificador de transistor, o ganho em tensão é dado por:
Av = -gm times rd
O sinal negativo indica que há uma inversão de fase entre a entrada e a saída. Substituindo os valores:
Av = -5,mS times 20,kOmega = -100
Isso significa que a tensão de saída será 100 vezes maior que a tensão de entrada, mas invertida.

Passo 4

Agora vamos falar sobre as impedâncias. A impedância de entrada ( Zi) de um JFET normalmente é muito alta porque a entrada é conectada à porta, que não consome corrente significativa. Assim, podemos considerar que:
Zi approx infty
Para a impedância de saída ( Zo), ela é principalmente determinada pela resistência de drenagem ( rd). Então:
Zo = rd = 20,kOmega

Resposta

Zi approx infty, Zo = 20,kOmega, Av = -100

Exercícios relacionados