Questões de Concurso sobre Eletrônica Analógica

O transistor bipolar é um componente eletrônico constituído de cristais condutores, capaz de atuar como controlador de corrente, o que possibilita que seja utilizado como amplificador de sinais ou como chave eletrônica.

A retificação de onda completa é um processo de transformação de corrente alternada em corrente contínua, o que permite o aproveitamento dos dois semiciclos da tensão de alimentação da carga.

Divisor de tensão é um circuito formado por resistores que permite obter, a partir da alimentação fornecida, qualquer valor de tensão menor, necessário ao funcionamento dos circuitos.

O efeito da modulação do comprimento do canal em transistores MOSFET, que ocorre para valores relativamente altos da tensão de dreno, faz que a resistência incremental de saída do MOSFET, observada entre seus terminais de dreno e fonte, seja finita, ao contrário da idealização infinita. Em geral, quanto maior o comprimento do canal, mais pronunciado é o efeito de corpo.

O esquema do circuito em questão pode ser utilizado para amplificação de sinais conectados capacitivamente ao terminal de base, adotando-se a configuração emissor comum. Nessa situação, o ganho de tensão é diretamente proporcional à resistência R_C , que pode ser selecionada como arbitrariamente alta. Por sua vez, o resistor R_E , que é normalmente conectado em paralelo a um capacitor de desvio, é imprescindível para garantir estabilização do ponto de operação diante de eventuais variações térmicas.

Na característica corrente versus tensão do TBJ pnp, existem, basicamente, três modos, ou regiões de operação identificáveis: ativo, saturação e corte. A região de operação é determinada pela polarização entre os terminais de emissor, base e coletor do transistor. No modo ativo, a junção emissor-base (JEB) é reversamente polarizada, ao passo que a junção coletor-base (JCB) é diretamente polarizada. No modo saturação, as junções JEB e JCB são diretamente polarizadas; e o modo corte é caracterizado pela polarização reversa das junções JEB e JCB.

Em amplificadores implementados com MOSFET, a transcondutância para pequenos sinais é um parâmetro que depende somente das características físicas e geométricas do MOSFET.

A resistência de entrada do circuito amplificador, R_in , é igual a 20 k$\Omega$.

A dissipação de potência pelo JFET, nesse circuito, é superior a 10 mW.

Para que haja máxima absorção de potência pela carga R_G , é necessário que o valor de R_G seja diferente da resistência equivalente de Thévenin do circuito amplificador, que, no circuito apresentado, é dada precisamente por 2,5 k$\Omega$.

Para que o JFET conduza corrente e estabeleça V_DS = 3 V, é necessário que a tensão de limiar V_p (ou tensão de estrangulamento) desse dispositivo seja maior que V_GS = -0,7 V (diferença de potencial entre porta e fonte do JFET).

A diferença de potencial entre os terminais de coletor e emissor é superior a 4,5 V, comprovando que o TBJ opera no modo ativo.

O ganho de tensão do circuito amplificador em questão equivale, aproximadamente, a A_v = – 20,6 V/V. Nesse circuito, um sinal de saída v_out está defasado de 180º com respeito a um sinal de entrada senoidal v_in .

TBJ, ao contrário de MOSFET, são dispositivos com terminais assimétricos. O fluxo de corrente nos MOSFET é determinado por um único tipo de portador de carga, ao passo que o fluxo de corrente nos TBJ é determinado simultaneamente por elétrons livres e elétrons de valência.

O efeito de corpo em transistores MOSFET, que ocorre quando os terminais de fonte e substrato são conectados em potenciais diferentes, tende a aumentar a magnitude da tensão de limiar. Portanto, o terminal de corpo pode ser utilizado como uma porta adicional para controle da corrente de dreno. Para funcionamento apropriado do transistor, o terminal de corpo deve ser sempre conectado ao potencial mais negativo do circuito em dispositivos NMOS, ou ao potencial mais positivo do circuito em dispositivos PMOS.

Transistores TBJ npn e pnp são empregados em circuitos amplificadores e circuitos lógicos. Em aplicações de amplificação, os TBJ são polarizados no modo ativo, no qual é possível obter uma relação linear entre o sinal de saída e o sinal de entrada. Em aplicações lógicas, por sua vez, explora-se o comportamento não-linear dos TBJ, os quais são forçados a operar em saturação ou em corte, dependendo do nível do sinal de entrada.