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Transistor de Efeito de Campo

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    1. 1. Eletrônica II Transistores de Efeito de Campo
    2. 2. Introdução Os transistores bipolares são dispositivos controlados por corrente, isto é, a corrente de coletor é controlada pela corrente de base. No caso do FET (Field-Effect Transistor ou Transistor de Efeito de Campo) a corrente é controlada pela tensão ou pelo campo elétrico. Vantagens do FET em relação ao transistor bipolar: altíssima impedância de entrada além de ser um dispositivo de baixo ruído. gustavo.tai@hotmail.com 2
    3. 3. Aspectos Construtivos do JFET O JFET é um dispositivo unipolar (o que significa apenas um tipo de portador, elétron ou lacuna, é responsável pela corrente controlada). Fisicamente, podem ser encontrados dois tipos de JFET: JFET- Canal N e JFET Canal-P. Simbologia: gustavo.tai@hotmail.com 3
    4. 4. Terminais: Fonte (source) Dreno (drain) Porta (gate): faz o controle da passagem dos elétrons.gustavo.tai@hotmail.com 4
    5. 5. Construção do JFET A figura acima mostra um JFET de canal N. O aspecto construtivo mostrado na figura é utilizado apenas para fins didáticos. Na prática, é extremamente complicado o processo de dopagem nos dois lados do substrato. gustavo.tai@hotmail.com 5
    6. 6. Funcionamento do JFET O objetivo é controlar a corrente iD que circula entre a fonte e o dreno. Isto pode ser feito aplicando-se uma tensão na porta. Com o potencial de porta igual a zero (VG=0 ou VGS=0), aplicando-se uma tensão entre o dreno e a fonte (VD ou VDS), surge uma corrente iD, como indica a figura. gustavo.tai@hotmail.com 6
    7. 7. Funcionamento A dopagem da região da porta é muito maior do que a do canal, desta forma a região de depleção (região de carga espacial) será muito maior do lado do canal. Parâmetros encontrados: IDSS - corrente máxima que o JFET pode produzir, na qual ocorre o estrangulamento do canal quando V GS=0. VPO – tensão máxima de saturação ou de estrangulamento (pinch-off). VP – tensão na qual ocorre o corte do dispositivo. BVDSS – tensão de ruptura do dispositivo para VGS = 0. gustavo.tai@hotmail.com 7
    8. 8. Funcionamento Consideremos inicialmente VDS=0 e apliquemos uma tensão VGS com a polaridade indicada na figura e que polariza reversamente a junção PN. Inicialmente o canal estará todo aberto e entre e dreno e fonte existirá um canal com uma determinada resistência. Como a tensão aplicada na resistência é zero a corrente resultante será zero (ID=0).gustavo.tai@hotmail.com 8
    9. 9. Funcionamento Se a tensão de porta for aumentada, aumenta a polarização reversa o que faz a região de carga espacial avançar mais no canal até fechá-lo totalmente. A tensão de porta que provoca o fechamento total do canal é chamada de tensão de pinçamento (pinch-off em inglês), VPO, sendo uma quantidade negativa no caso de canal N e positiva para o canal P.gustavo.tai@hotmail.com 9
    10. 10. Funcionamento Agora consideremos VGS=0 e apliquemos uma tensão entre dreno e fonte com a polaridade indicada na figura . O que acontece com a corrente quando VDS varia? Inicialmente com o VDS pequeno o canal praticamente não se altera e dentro de certos limites o dispositivo se comporta como uma resistência. À medida que VDS aumenta, a corrente de dreno aumenta provocando uma queda de tensão ao longo do canal que faz com que o estreitamento não seja uniforme.gustavo.tai@hotmail.com 10
    11. 11. Na figura a corrente de dreno provoca entre o ponto A e a fonte uma tensão VA e entre o ponto B e a fonte uma tensão VB estando claro que VA>VB. Estas tensões são aplicadas na junção de forma reversa e no ponto onde a tensão reversa é maior a região de carga espacial avança mais no canal,isto é, o estreitamento é maior próximo do dreno. IDSS = corrente de curto circuito entre dreno e fonte ou drain-source shorted current e corresponde à corrente máxima de dreno que o JFET pode produzir.gustavo.tai@hotmail.com 11
    12. 12. O estreitamento é máximo quando a tensão de dreno for igual à tensão de pinçamento em modulo. Se a tensão de dreno aumentar mais ainda, as regiões de carga espacial não se tocam, ao invés disso o estreitamento aumenta ao longo do canal conforme figura e a corrente de dreno se mantém aproximadamente constante em IDSS, isto é, o dispositivo passa a se comportar como uma fonte de corrente constante. Na pratica existe um pequeno aumento em ID quando VDS aumenta além de VP. Se a tensão de dreno aumentar mais ainda, eventualmente será atingida umatensão que provocará a ruptura da junção, destruindo o dispositivo. Esta tensão édesignada por BVDSS gustavo.tai@hotmail.com 12
    13. 13. Aumento da Camada de Depleção e Estreitamento do Canal A partir de um certo valor de VDS ocorre o estrangulamento do canal (estreitamento máximo), fazendo com que a corrente iD permaneça praticamente constante. Essa tensão é chamada de tensão de estrangulamento ou pinch off (VPO) e corresponde à tensão máxima de saturação do JFET. gustavo.tai@hotmail.com 13
    14. 14.  A corrente de dreno para VGS=0, no seu ponto máximo, é denominada corrente de curto circuito entre dreno e fonte ou drain-source shorted current (IDSS) e corresponde à corrente máxima de dreno que o JFET pode produzir. Mostramos abaixo a curva característica de dreno. gustavo.tai@hotmail.com 14
    15. 15. Curvas de Dreno Com uma pequena tensão entre dreno e fonte VDS, a região N funciona como uma resistência e a corrente iD aumenta linearmente conforme VDS aumenta. Conforme VDS aumenta, aparece uma tensão entre a fonte e a região de porta (VGS), polarizando reversamente essa junção. Isso faz com que a camada de depleção aumente, estreitando o canal, o que aumenta a resistência na região N, fazendo com que diminua a taxa de crescimento de iD. gustavo.tai@hotmail.com 15
    16. 16.  Aplicando-se entre porta e fonte uma tensão de polarização reversa (VGS1<0), haverá um aumento na camada de depleção, fazendo com que o estrangulamento do canal ocorra para valores menores de V DS e ID. O mesmo ocorre para outros valores negativos de VGS. gustavo.tai@hotmail.com 16
    17. 17.  Para cada valor de VGS, obtém-se uma curva característica de dreno, até que ele atinja a tensão de corte = VP, na qual iD é praticamente zero. Para qualquer FET a tensão de corte VP é igual, em módulo, à tensão de estrangulamento do canal (VPO). VP = VPOA corrente através da porta (iG) é muito pequena e desprezível, garantindo uma altíssima impedância de entrada (ZE).Essa resistência pode ser calculada através da tensão máxima V GS que causa o corte do JFET (com VDS=0) e da corrente de porta de corte IGSS (gate-source shorted current). ZE = VGS(VDS=0) gustavo.tai@hotmail.com IGSS 17
    18. 18. Exemplo: No JFET BF245, para –VGS = 20V, com VDS = 0, tem-se IGSS = 5nA. Calcule ZE.Relembrando: ZE = VGS(VDS=0) IGSS ZE = 20 / 5x10-9 = 4GΩ gustavo.tai@hotmail.com 18
    19. 19. Há uma grande semelhança entre as curvas do JFET e a curva característica de saída do transistor bipolar, tendo, inclusive, as mesmas regiões: corte, saturação, ativa e de ruptura. Parâmetros encontrados: IDSS - corrente máxima que o JFET podeproduzir, na qual ocorre o estrangulamento do canal quando VGS=0.VPO – tensão máxima de saturação ou de estrangulamento (pinch-off). VP – tensão na qual ocorre o corte do dispositivo. BVDSS – tensão de ruptura do dispositivo para VGS = 0. gustavo.tai@hotmail.com 19
    20. 20. Exemplo de Curvas de Dreno Se a tensão de porta foi fixada em VGS=0V, e a tensão de dreno for variada, o gráfico da corrente de dreno em função da tensão de dreno é obtido, IDxVDS, tendo VGS como parâmetro. A figura mostra o circuito para obter as curvas características de dreno. O gráfico no próximo slide mostra a curva de dreno do JFET quando VGS=0 e a tensão de dreno varia, para um JFET (2N4393) canal N com VP= - 2,81V. gustavo.tai@hotmail.com 20
    21. 21. Se a tensão de dreno aumentar mais ainda, eventualmente será atingida uma tensão, BVDSS para a qual a junção PN sofrerá ruptura.gustavo.tai@hotmail.com 21
    22. 22. Exemplo de Curvas de Dreno Inicialmente com VDS=0 a corrente de dreno ID também é zero. Com VDS aumentando e inicialmente bem menor do que VP o comportamento é deuma resistência, isto é, se a tensão de dreno dobrar de valor a corrente de drenotambém dobra de valor. Dizemos que a região de operação é chamada de região ôhmica ou saturação (oJFET se comporta como uma resistência controlada por VGS). À medida que a tensão de dreno se aproxima da tensão de pinçamento (VPO) e ocanal se aproxima do estreitamento máximo, a curva começa a se inclinar(resistência do dreno aumenta). A corrente de dreno para VDS=VPO é denominada de IDSS, corrente na saturação. Se a tensão de dreno aumentar além desse valor a variação da corrente de drenofica constante em IDSS. Por exemplo para o transistor 2N4393 IDSS=30mA. gustavo.tai@hotmail.com 22
    23. 23. gustavo.tai@hotmail.com 23
    24. 24. Se agora for aplicada uma tensão, de porta de digamos VGS = -1V, e oprocedimento é repetido, isto é, a tensão de dreno é variada a partir dezero, será obtida uma curva semelhante à anterior porém com um valorde corrente na saturação menor que IDSS. O valor de VDS que provocará o pinçamento será menor, neste casoaproximadamente 1,8V. De uma forma geral o valor de VDS que provoca o pinçamento é dadopor:gustavo.tai@hotmail.com 24
    25. 25. O conjunto de curvas para os diferentes valores de VGS é chamado de curvas características de dreno.gustavo.tai@hotmail.com 25
    26. 26. Curva de Transferência A curva de transferência ou de transcondutância mostra como i D varia em função da tensão VGS aplicada à porta, conforme mostra a curva. Esta curva é obtida para o maior valor de VDS indicado na curva de dreno. Esta curva é um trecho de parábola que tem como equação: gustavo.tai@hotmail.com
    27. 27.  Alguns fabricantes não fornecem a curva de transferência. Com a equação anterior é possível obtê-la, esta equação é válida para qualquer JFET. O JFET possui tolerâncias muito elevadas. Por isso os manuais fornecem as curvas típicas ou médias de dreno e transferência, ou os valores máximos e mínimos para o par IDSS e VP. Isso resultaria em duas parábolas, sendo uma para valores máximos e outra para valores mínimos.gustavo.tai@hotmail.com 27
    28. 28. Exemplo de Curva Característica 28
    29. 29.  Com os dados mínimos e máximos de IDSS e VP e através da equação da curva de transferência, as duas parábolas podem ser traçadas, como mostradas a seguir:Pontos da parábola mínima:Para VGS = -0,3V ID = 0,32mAPara VGS = -0,1V ID = 1,28mAPontos da parábola máxima:Para VGS = -6V ID = 0,41mA 1,28Para VGS = -3V ID = 2,54mAPara VGS= -1V ID = 5mA 29 gustavo.tai@hotmail.com
    30. 30. As curvas Curva característica de Dreno características de transferência relacionam a saída, corrente de dreno (ID), com a entrada, tensão de porta (VGS). Essas curvas são obtidas para um valor de VDS, por exemplo VDS=5V. O gráfico de IDxVGS é chamado de curva característica de transferência, pois transfere os valores de entrada para a saída.gustavo.tai@hotmail.com 30
    31. 31. Curva Característica De Transferência O gráfico de IDxVGS é chamado de curvacaracterística detransferência , pois transfere os valores deentrada para a saída. gustavo.tai@hotmail.com 31
    32. 32.  A equação que relaciona corrente de dreno com tensão de porta é dada aproximadamente por:onde IDSS é a corrente de dreno na saturaçãopara VGS=0 e VP a tensão de pinçamento.Exemplo: Se VGS= -1V qual a corrente de dreno considerando o transistor 2N4393?Como Vp= -2,81V e IDSS=36mA então: Valor que pode ser obtido diretamente das curvas características.gustavo.tai@hotmail.com 32
    33. 33. Polarização do JFET Polarizar um JFET é determinar o seu ponto quiescente ou de operação (IDQ, VGSQ e VDSQ). A potência dissipada pelo JFET polarizado é dada por: PD = VDSQ . IDQAtenção na hora de polarizar um JFET: A tensão V deve ser menor que B ; DD DVSS A potência dissipada pelo JFET deve ser menor que PDmáx, dada pelo fabricante; A configuração fonte (source) comum é a mais utilizada para o JFET. Assim os tipos de polarização estarão baseados nela. gustavo.tai@hotmail.com 33
    34. 34. Polarização com VGS Constante Impõe-se uma tensão VGSQ constante na porta através de VGG para obter a corrente IDQ desejada. Dessa forma a junção está polarizada reversamente, por isso, VGSQ = -VGG. Assim o resistor RG é utilizado apenas para definir a impedância de entrada do circuito, não influenciando na polarização do JFET. Para polarizar o transistor basta calcular RD. Malha de saída: RD.IDQ + VDSQ – VDD = 0 RD = (VDD – VDSQ) / IDQ gustavo.tai@hotmail.com 34
    35. 35. Exemplo:A) Polarizar o JFET BF245A no seguinte ponto quiescente: IDQ = 1mA, VDSQ = 15V e VGSQ = -1V.RD = (VDD – VDSQ) / IDQ = (25 – 15) / 1x10-3RD = 10 KΩB) Analisar as variações do ponto quiescenteem função das tolerâncias do transistor. Traça-se a reta de VGS constante (VGSQ = -1V) sobre a curva de transferência deste transistor e tem-se: gustavo.tai@hotmail.com 35
    36. 36. Reta com VGS constante (VGSQ = -1V) O ponto quiescente Q poderá se localizar em qualquer posição entre Q1 e Q2. A variação de IDQ vai de 0 a 5mA. Este tipo de polarização apresenta dois inconvenientes:1º) Necessita de duas fontes de alimentação;2º) Seu ponto quiescente pode ter variações brutais com VGS constante. gustavo.tai@hotmail.com 36
    37. 37. DATASHEET DO BF 245 Localização dos Terminaisgustavo.tai@hotmail.com 37
    38. 38. DATASHEET DO BF 245gustavo.tai@hotmail.com 38
    39. 39. DATASHEET DO BF 245gustavo.tai@hotmail.com 39
    40. 40. CURVAS FORNECIDAS PELO DATASHEET DA PHILIPS 40
    41. 41. CURVAS FORNECIDAS PELO DATASHEET DA PHILIPS 41
    42. 42. Autopolarização Utiliza apenas uma fonte de alimentação, eliminando-se VGG. Isto é feito utilizando-se um resistor RS em série com a fonte JFET, para gerar uma tensão reversa na junção porta-fonte. O resistor RS produz uma realimentação negativa. Se a corrente de dreno iD aumenta, a tensão sobre RS também aumenta. Isto faz aumentar a tensão reversa porta-fonte (VGS) estreitando o canal, reduzindo novamente a corrente iD. gustavo.tai@hotmail.com 42
    43. 43. Autopolarização Existem duas formas de determinar os valores dos resistores de polarização (RS e RD): pela reta de carga traçada sobre as curvas de dreno e pela reta de autopolarização traçada sobre a curva de transferência. É mais interessante utilizar a curva de transferência para definir a polarização, pois os manuais sempre fornecem pelo menos os parâmetros IDSS e VP que a definem.Determinação da Reta de AutopolarizaçãoÉ traçada sobre a curva de transferência, podemos obtê-la da malha de entrada. -VGS = RS.ID – RG.IGIG é praticamente nula devido à alta impedância de entrada, tem-se: -VGS = RS.ID gustavo.tai@hotmail.com 43
    44. 44. Reta de Autopolarização Um ponto da reta de autopolarização é a origem o outro deve encontrar a curva de transferência.gustavo.tai@hotmail.com 44
    45. 45. Análise das Tolerâncias do JFET O ponto quiescente pode estar localizado em qualquer posição entre Q1 e Q2. A variação possível de IDQ na autopolarização é menor que com VGS constante e este circuito é mais estável. gustavo.tai@hotmail.com 45
    46. 46. Determinação dos Resistores de Polarização Da equação da reta de autopolarização, obtém-se: RS = - VGSQ/ IDQ Da malha de saída, obtém-se: VDD = RD.IDQ + VDSQ + RS.IDQ RD = (VDD- VDSQ + VGSQ) / IDQO valor de VDSQ é fixado por RD . gustavo.tai@hotmail.com 46
    47. 47. Exemplo: Dada a curva de transferência do JFET BF245A (PDmáx = 300mW), determinar os valores deRS e RD do circuito de autopolarização para IDQ = 1mA e VDSQ = 15V. 47
    48. 48. Determinação da Reta de Autopolarização 1º Ponto: Q 2º Ponto: Origem Do ponto Q da reta de autopolarização, obtém-se: VGSQ = -1V Cálculo de RS e RD: RS = -VGSQ / IDQ = -(-1) / 1x10-3 RS = 1KΩ RD = (VDD – VDSQ + VGSQ) / IDQ = (25 – 15 – 1) /1x10-3 = 9KΩ Potência dissipada pelo JFET (deve ser menor que PDmax): PD = VDSQ.IDQ = 15. 1x10-3 = 15mW. gustavo.tai@hotmail.com 48
    49. 49. Polarizando o JFET Sem a Curva de Transferência Para isso utiliza-se os valores mínimos de IDSS e VP, fornecidos pelos manuais. Os dois pontos (IDSS, -VP) e a origem definem a reta de autopolarização. Com os parâmetros (IDSSmax, -VPmax) e (IDSSmín, -VPmín), calculam-se dois valores para o resistor RS, sendo um para a parábola máxima e outro para a mínima: RSmax = -VPmax / IDSSmax RSmín = -VPmín / IDSSmín Um valor intermediário entre RSmín e RSmax garante um ponto quiescente próximo ao da parábola correspondente à dos parâmetros típicos do JFET. gustavo.tai@hotmail.com 49
    50. 50. Exemplo:Para o JFET BF245A, o manual do fabricante fornece os seguintes parâmetros:gustavo.tai@hotmail.com 50
    51. 51. Polarização por Divisão de Tensão na Porta Este tipo de polarização é uma mistura dos dois processos anteriores. A tensão VGG em RG2 e a tensão em RS, impõem VGS na porta do JFET, sendo que VGG deve ser menor que VRS para garantir polarização reversa entre porta e fonte. Como a corrente iG é praticamente zero, VGG pode ser calculada por: VGG = RG2 .VDD RG1 + RG2 (divisor de tensão) 51 gustavo.tai@hotmail.com
    52. 52. Determinação da Reta de Autopolarização A tensão VGS fica definida pela diferença entre a tensão VRS e VGG: -VGS = RS.ID – VGG 1º Ponto: para ID = 0 VGS = VGG 2º Ponto: para VGS = 0 ID = VGG / RS Verifica-se que a reta é deslocada de zero para VGG na abscissa (eixo horizontal), diminuindo sua inclinação. Em relação aos processos de polarização anteriores, este processo tem uma variação ainda menor de IDQ. gustavo.tai@hotmail.com 52
    53. 53. Reta de Autopolarização e Variações do Ponto Q  Malha de entrada: RS = (VGG – VGSQ) / IDQ  Malha de Saída RD = VDD – VDSQ – RS IDQgustavo.tai@hotmail.com 53
    54. 54. Exemplo: Determinar os valores de RG1, RG2, RS e RD do circuito de autopolarização do JFET BF245A (PDmax = 300mW), para o ponto quiescente: IDQ = 1mA, VGSQ = -1V e VDSQ = 15V.Como VGG deve ser menor que VGSQ, será utilizado: VGG = 0,5V.Para encontrar RG1 e RG2 devemos arbitrar umdeles, neste caso RG2 = 10KΩ.Relembrando: IGVGG = __RG2___. VDDRS.IDQ – VGG + VGS = 0 RG1 + RG2 RD.IDQ + VDSQ + RS.IDQ – VDD =0Resp: RG1= 490KΩ, RS = 1,5KΩ, RD = 8,5KΩ. gustavo.tai@hotmail.com 54
    55. 55. Chave Analógica Iremos polarizar o JFET para funcionar nasregiões de corte e saturação, como uma chave DC. Quando VG < VP, o JFET encontra-se na região de corte, isto é ID =0 e VS ≡ 0. É como se ele funcionasse como uma chave aberta. Quando VG = 0, para um valor adequado de R, a corrente ID pode levar o JFET a operar na região de saturação. É como se ele funcionasse como uma chave fechada, VS ≡ VDD. gustavo.tai@hotmail.com 55
    56. 56. Na região de saturação, a curva de dreno tem umainclinação que define a resistência entre dreno e fontepara sinais DC, denominada RDS(on), calculada por: RDS(on) = VDS(sat) / IDSsat R pode variar entre unidades a centenas de Ohm. DS(on) Ao lado é mostrado o circuito equivalente para oJFET funcionando como chave DC. Quando a chave está fechada, a tensão VDD divide-seentre RDS(on) e R. Para minimizar o efeito de RDS(on) utiliza-se R>> RDS(on).gustavo.tai@hotmail.com 56
    57. 57. Amplificador Fonte Comum A configuração fonte comum é a mais utilizada para o JFET, atuando como amplificador de pequenos sinais (baixa potência) e baixa frequência. Os capacitores C1 e C2 têm a finalidade de acoplar o sinal AC, respectivamente, do gerador de entrada à porta e do dreno à carga de saída. O capacitor CS serve para desacoplar o sinal AC da fonte, desviando-o para o terra. gustavo.tai@hotmail.com 57
    58. 58. Modelo Simplificado do JFET Este modelo é válido para valores de pico a pico de iD correspondentes a no máximo 10% de IDQ e para frequências menores que a frequência de corte superior natural do JFET. O parâmetro gfs é denominado condutância de transferência ou, simplesmente, transcondutância, e reflete o quanto a corrente de saída iD está sendo controlada pela tensão de entrada VGS. Portanto, gfs pode ser obtida por: gustavo.tai@hotmail.com 58
    59. 59. Modelo Simplificado do JFET Os manuais fornecem o valor máximo de gfs, simbolizado por gfso, isto é, quando VGS=0, porém seu valor pode ser calculado por: Mas, para a análise do amplificador, o que interessa é o gfs para o ponto quiescente do JFET. Este valor pode ser calculado em função de gfso e por uma das expressões abaixo: gustavo.tai@hotmail.com 59
    60. 60. Modelo Simplificado do Amplificador O amplificador, para sinais AC pode ser representado pelo modelo do JFET acrescido dos resistores de polarização vistos pelo gerador de entrada, mostrado abaixo. Determinação dos principais parâmetros do amplificador: Impedância de Entrada Total – ZET Como ZE é muitíssimo alta, tem-se: ZET = RG1 / / RG2 gustavo.tai@hotmail.com 60
    61. 61. Modelo Simplificado do Amplificador Impedância de Saída Total vista pela Carga – ZST ZST = RDGanho de Tensão Total sem Carga – A´vT Ignorando a presença da carga RL, a tensão na saída é VL = -gfs.VGS.RD.Dividindo-se a tensão de saída pela tensão de entrada, tem-se:Circuito equivalente final: gustavo.tai@hotmail.com 61
    62. 62. Exemplo: Para o amplificador a seguir, calculara tensão na carga e o ganho de tensãototal AvT (considerando a carga). Dados:IDSS =8mA, VP= -2V, IDQ= 2mA, VGSQ= -1V. gustavo.tai@hotmail.com 62
    63. 63. Exemplo:gustavo.tai@hotmail.com 63
    64. 64. DATASHEET DO BF 245 Localização dos Terminaisgustavo.tai@hotmail.com 64
    65. 65. DATASHEET DO BF 245gustavo.tai@hotmail.com 65
    66. 66. DATASHEET DO BF 245gustavo.tai@hotmail.com 66
    67. 67. CURVAS FORNECIDAS PELO DATASHEET DA PHILIPS 67
    68. 68. CURVAS FORNECIDAS PELO DATASHEET DA PHILIPS 68
    69. 69. Exercícios JFET Dados os principais parâmetros do JFET BF256C na tabela: 1)Calcule os valores para desenhar as parábolas máxima e mínima e desenhe a curva detransferência do BF 256C com base nos valores máximos calculados. 2) Polarize o BF 256C com VGS constante para VDD = 25V, IDQ = 5mA e VDSQ = 10V. 3) Polarize o BF256C pelo processo de autopolarização para VDD = 25V, IDQ = 5mA, VDSQ =10V e adote –VGSQ = 2,4V. 4)Polarize o BF256C pelo processo de divisor de tensão na porta para VDD = 25V, IDQ = 5mA,VDSQ = 10V, –VGSQ = 2,4V, VGG = 2V e adote RG2 = 1MΩ . 5)Implemente uma chave analógica que funcione de forma inversa à da apresentaçãoapresentada, ou seja, VG = 0 → VS ≡ 0 e para VG < VP → VS ≡ VE. gustavo.tai@hotmail.com 69
    70. 70. Exercícios JFET1) Calcule os valores para desenhar as parábolas máximae mínima e desenhe a curva de transferência do BF 256Ccom base nos valores máximos calculados.Parábola mínima:Com VGS= -0,4V ID = 0,44mACom VGS= -0,3V ID = 1,76mACom VGS= -0,2V ID = 3,96mACom VGS= -0,1V ID = 7,04mAParábola máxima:Com VGS= -7V ID = 0,28mACom VGS= -5V ID = 2,53mACom VGS= -3V ID = 7,03mACom VGS= -1,5V ID = 11,88mACom VGS= -1V ID = 13,78mA 70 gustavo.tai@hotmail.com
    71. 71. Exercícios JFET2) Polarize o BF 256C com VGS constante para VDD = 25V, IDQ = 5mA e VDSQ = 10V.RD.IDQ + VDSQ – VDD = 0 RD = (VDD – VDSQ) / IDQRD = (25 -10) / 5m = 3KΩ3) Polarize o BF256C pelo processo de autopolarização para VDD = 25V, IDQ= 5mA, VDSQ = 10V e adote –VGSQ = 2,4V.Como IG≡0 (ZE muito alta) -VGS = RS.ID RD = (VDD - VDSQ + VGSQ) / IDQRS = 2,4 / 5m = 480ΩRD = (25 – 10 – 2,4) / 5m = 2,52KΩ gustavo.tai@hotmail.com 71
    72. 72. Exercícios JFET4) Polarize o BF256C pelo processo de divisor de tensão na porta para VDD = 25V,IDQ = 5mA, VDSQ = 10V, –VGSQ = 2,4V, VGG = 2V e adote RG2 = 1MΩ.VGG = __RG2___. VDD -VGS = RS.ID – VGG RG1 + RG2 (divisor de tensão)Da malha de saída temos: RD = VDD – VDSQ – RS IDQRS = 4,4 / 5 = 880Ω RG1 = (25M – 2M) / 2 = 11,5MΩRD = [ (25 – 10) / 5m] - 880Ω = 2,12KΩ gustavo.tai@hotmail.com 72
    73. 73. Exercícios JFET5) Implemente uma chave analógica que funcione de forma inversa à da apresentada, ou seja, VG = 0 →VS ≡ 0 e para VG < VP → VS ≡ VE.gustavo.tai@hotmail.com 73

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