Elabore um circuito oscilador com um TUJ, para trabalhar em 1 kHz . Dados: RBB=8,5 k Omega, eta=0,6, Vv=3 V, I mid p=10 mu A, Iv=10 mA e Vcc=12Vdc.

Passo 1

Primeiro, vamos entender o que a questão está pedindo. Precisamos elaborar um circuito oscilador utilizando um Transistor de União-Junção (TUJ) para operar a uma frequência de 1 kHz. Para isso, vamos utilizar os seguintes dados fornecidos:
  • Resistência da base ( ) = 8,5 kΩ
  • Eficiência ( ) = 0,6
  • Tensão base-emissor ( ) = 3 V
  • Corrente de base ( ) = 10 μA
  • Corrente de coletor ( ) = 10 mA
  • Tensão de alimentação ( ) = 12 Vdc
Vamos precisar aplicar conceitos de circuitos osciladores, como realimentação positiva e elementos que determinam a frequência, além das propriedades do transistor TUJ.

Passo 2

Para começar, vamos determinar a resistência de polarização da base ( RBB = Vcc - VvIp ). A resistência da base é importante para estabelecer a corrente de base necessária para o funcionamento do transistor.
Sabemos que a corrente de base ( RBB = 12,V - 3,V10 times 10^-6,A = 9,V10 times 10^-6,A = 900,kOmega ) é 10 μA e a tensão de alimentação ( ) é 12 V. A tensão na base-emissor ( ) é 3 V. Podemos calcular usando a lei de Ohm:
Substituindo os valores:
No entanto, o valor fornecido para é 8,5 kΩ, o que indica que podemos estar considerando outros fatores, como a eficiência . Vamos prosseguir ajustando nossas considerações.

Passo 3

Considerando a eficiência ( Ipefetiva = eta times Ip = 0,6 times 10,mu A = 6,mu A ), que pode representar o fator de transferência de corrente do transistor, podemos ajustar a corrente de base efetiva:
RBB = Vcc - VvIpefetiva = 12,V - 3,V6 times 10^-6,A = 9,V6 times 10^-6,A = 1,5,MOmega
Agora, recalculamos :
Ainda assim, o valor não coincide com o fornecido. Isso sugere que a resistência de base é designada para um ponto de operação específico, e vamos utilizá-la diretamente nos próximos passos para calcular os demais parâmetros do circuito.

Passo 4

Agora, vamos calcular a resistência de coletor ( VC = Vcc2 = 12,V2 = 6,V ). Sabemos que a corrente de coletor ( RC = Vcc - VCIv = 12,V - 6,V10,mA = 6,V0,01,A = 600,Omega ) é 10 mA e a tensão de alimentação ( ) é 12 V. A tensão no coletor ( ) dependerá da configuração do circuito, mas assumindo que queremos uma queda de tensão adequada para o transistor operar na região ativa, podemos considerar uma tensão de, por exemplo, metade de :
Então, a resistência de coletor ( ) é:

Passo 5

Para estabelecer a frequência de oscilação de 1 kHz, precisamos determinar os componentes reativos do circuito, geralmente capacitores e, possivelmente, indutores. Em um circuito oscilador básico com TUJ, podemos utilizar capacitores de acoplamento e realimentação para determinar a frequência.
A frequência de oscilação ( f = 12pi R C ) em um oscilador RC pode ser calculada pela fórmula:
C = 12pi R f
Onde C = 12pi times 600,Omega times 1000,Hz approx 2,65 times 10^-7,F = 265,nF é a resistência e é a capacitância. Vamos rearranjar para encontrar o valor de :
Assumindo que a resistência eficaz para determinar a frequência seja a resistência de coletor :

Passo 6

Com os valores calculados, podemos agora esboçar o circuito oscilador. O circuito básico incluirá:
  • Transistor TUJ operando com
  • Resistência de base
  • Resistência de coletor
  • Capacitor de acoplamento para determinar a frequência de oscilação de 1 kHz
Além disso, podemos adicionar resistores de emissor e capacitores adicionais para estabilizar a operação do transistor e garantir a realimentação positiva necessária para a oscilação contínua.

Resposta

O circuito oscilador utilizando um TUJ para operar a uma frequência de 1 kHz deve incluir:
  • Resistência de base ( ) = 8,5 kΩ
  • Resistência de coletor ( ) = 600 Ω
  • Capacitor de acoplamento ( ) = 265 nF
  • Transistor TUJ operando com e ajustado para as correntes de base e coletor fornecidas
Com esses componentes, o circuito estará configurado para oscilar em 1 kHz.

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