O documento descreve os componentes usados em um projeto para construir uma fonte de alimentação e um amplificador. Ele explica as características e simbologia do transformador, diodo, capacitor, resistor e transistor bipolar usados no circuito, além de detalhar o funcionamento do amplificador de tensão com transistor.

1. 2
Sumário
Introdução .....................................................................................................3
Características dos componentes utilizados...................................................4
Aplicação......................................................................................................11
Funcionamento.............................................................................................12
Cálculos........................................................................................................15
Tabela de componentes................................................................................29
Bibliografia..................................................................................................30
Data sheet.........................................................................................ANEXOS

2. 3
Introdução
O projeto aborda aplicações para o componente semicondutor diodo, demonstrando sua
aplicação mais comum, o retificador. Outro componente semicondutor, que também é
demonstrado no projeto é o transistor TBJ. No projeto será apresentado uma fonte center
tap que irá alimentar uma carga montada em cima de uma aplicação bastante comum do
transistor, o amplificador. A abordagem tem como intuito explanar o modo como um
componente semicondutor atua sobre determinadas condições elétricas, podendo atuar de
forma a modificar o comportamento de uma corrente elétrica frente a sua construção e
aplicação em um determinado circuito.

3. 4
Características dos componentes utilizados
Transformador
O Trafo ou transformador é também um dos componentes mais usados em eletrônica e
elétrica devido uma característica muito interessante, a capacidade de transformar uma
corrente elétrica em uma corrente magnética que pode ser novamente obtida e
transformada de magnética para elétrica a partir de uma relação construtiva muito
simples.
Mais claramente pode-se entender seu funcionamento a partir de uma característica da
eletricidade que diz que quando uma determinada corrente elétrica alternada percorre um
condutor, o movimento de vai e vem do fluxo de corrente, faz com que apareça em torno
desse condutor um campo magnético de proporção e sentido diretamente ligado a
corrente, aplicando uma corrente alternada em um condutor na posição vertical, irá
aparecer um campo magnético girando no sentido anti-horário em volta do condutor.
Partindo do princípio que o campo magnético é absorvido por um metal, esse campo é
gerado e também absorvido no transformador, e como há uma relação direta entre a
corrente elétrica o campo gerado e o condutor, pode se ter um controle sobre a amplitude
e fluxo de correntes nos condutores que irão gerar e absorver o campo magnético e
transformá-lo em eletricidade.
No transformador é feito enrolamento de um condutor de cobre em espiras, que é ligado
a uma determinada tensão alternada chamado de enrolamento primário, onde ocorre então
a geração de um campo magnético. É feito também um segundo enrolamento com
características proporcionais ao primeiro enrolamento, chamado de enrolamento
secundário, que irá captar o magnetismo gerado pelo primeiro e transformá-lo em fluxo
elétrico alternado novamente. Para se obter no secundário, metade da tensão aplicada no
primário, deve-se ter no enrolamento secundário o dobro do enrolamento do primário.
Para ter um aproveitamento melhor na captação do campo magnético, o transformador
tem no núcleo das espiras, um ferro construído da união de placas metálicas para que
ocorra uma circulação da corrente induzida do enrolamento primário para o secundário.
Porém existem outros tipos de núcleos.
Simbologia do Trafo com center tap.
CT
Figura 1

4. 5
Diodo
O diodo é um componente semicondutor construído a partir da dopagem de um cristal
que pode ser o silício, o germânio ou o arseneto de gálio, construído por duas camadas de
material extrínseco, uma do tipo N e uma do tipo P. O cristal usado no diodo do projeto
é o de silício. Essa construção faz com que no diodo ocorra uma condução de corrente de
elétrons dependendo do modo como é aplicada a tensão em seus terminais, possui na sua
composição uma junção da camada P constituído de uma ligação trivalente com uma
camada N constituído de uma ligação pentavalente, obtidas da dopagem do material
intrínseco, surge na junção uma barreira de potencial, que na temperatura ambiente
impedem o fluxo de corrente no sentido do cristal N para o cristal P, chamada de camada
de depleção. Nessa camada ocorre uma troca de elétrons livres com lacunas que
determinam a característica principal do diodo, que é a de passar ou bloquear um fluxo
de corrente quando seus terminais estiverem ligados diretamente ou reversamente ao
fluxo.
Simbologia do diodo comum de silício.
Catodo
Anodo
Figura 2
O diodo tem dois terminais como observado na figura 1, o terminal anodo, é por onde
fica convencionado entrada do fluxo de corrente como positivo, e catodo, convencionado
como terminal de fluxo negativo, assim aplicando uma corrente de elétrons alternada no
terminal de anodo do diodo, somente o fluxo positivo no sentido diretamente de anodo
para catodo irá passar, ou seja somente o semiciclo positivo de uma senóide alternada
será observada no terminal de catodo. Essa ligação é chamada de diretamente polarizada.
E analogamente quando aplicada uma corrente alternada no terminal de catodo, somente
o semiciclo negativo irá ser obtido no terminal de anodo, essa ligação se caracteriza como
uma ligação reversamente polarizada. Quando ligado diretamente em um circuito o diodo
tem nos seus terminais uma queda de tensão da ordem de 0,7 volts para o silício.
O diodo aplicado no projeto é o de tipo de aplicação comum, juntamente com o diodo do
tipo zener.
O diodo zener é um tipo de diodo que quando polarizado reversamente tem a função de
manter uma tensão constante obtida a partir da relação entre sua construção e o tipo de

5. 6
alimentação que sofre no circuito. O zener quando aplicado uma determinada tensão
reversamente polarizada, dentro dos seus limites construtivos, tem uma queda de tensão
definida podendo atuar como um regulador de tensão paralelo a um circuito, devido a
uma característica obtida pelos efeitos que ocorrem na camada de depleção, são dois
efeitos, o efeito avalanche e o efeito zener. No efeito zener há a regulação da tensão que
passa por através dele, no efeito avalanche ocorre a passagem do fluxo de elétrons, e com
esses efeitos atuando surge uma limitação na potência que o diodo pode trabalhar. No
entanto sua aplicação é bastante intensa devido a sua característica de regulação de tensão,
chamada de tensão zener. O zener tem também a característica do diodo comum quando
diretamente polarizado.
Simbologia do diodo zener.
Catodo
Anodo
Figura 3
Capacitor
O capacitor é um componente que tem como característica a obtenção de cargas elétricas
podendo mantê-las acondicionadas, a carga elétrica é armazenada internamente nas
placas do capacitor em um campo eletrostático chamado de capacitância, no projeto será
abordado uma característica do capacitor que é utilizada no circuito da carga, que diz que
quando é aplicada uma corrente contínua em um capacitor, ele age como uma chave
aberta no circuito, e quando aplicada uma corrente alternada ele age como um curto
dependendo das características de frequência e resistência do circuito. E também na fonte
agindo como um filtro onde ele irá atenuar um semiciclo de tensão de forma a armazenar
carga no instante de carga, que ocorre quando é aplicada uma corrente em seus terminais,
que no caso é um semiciclo, respeitando o terminal positivo e negativo para o capacitor
eletrolítico, e liberando essa carga quando há uma redução da corrente aplicada em
relação a carga acumulada, ou seja, quando a corrente aplicada é menor do que a carga
interna, ele devolve uma carga para o circuito, esse trabalho do capacitor faz com que na
saída do circuito a corrente seja quase linear, restando ainda uma espécie de ruído
denominado ripple.

6. 7
Simbologia do capacitor
Figura 4
Resistor
Resistor é um componente construído de carvão, que tem como característica elétrica a
oposição a passagem de corrente. Quando sujeito a uma determinada tensão, aparece no
componente uma oposição a passagem de uma parcela da corrente que é determinada pela
construção do diodo diante da tensão aplicada, surge também uma potência dissipada
devido a uma queda de tensão no componente pela corrente que passa por ele, essa
potência se dissipa em calor e deve sempre ser observada quando se trata de construção
de fontes, pois geralmente o resistor tem uma corrente elevada circulando nesse tipo de
aplicação, requerendo que ele seja do tipo de maior potência dos mais comumente usados.
Simbologia do resistor
Figura 5
Transistor
Transistor utilizado no projeto é do tipo TBJ transistor bipolar de junção, é um
componente semicondutor parecido com o diodo, que no entanto é construído a partir de
três camadas de material extrínseco podendo ser do tipo NPN ou PNP.

7. 8
Simbologia do transistor do tipo NPN
Figura 6
O transistor trabalha em função das correntes aplicadas em seus terminais, esses terminais
são três, o terminal de coletor que seria como o anodo do diodo indicado na figura 6 com
a letra C, o terminal de base que seria como uma entrada de corrente para a regulação da
camada de depleção do diodo indicado na figura 6 com a letra B e o terminal de emissor
indicado pela letra E que seria como o anodo do diodo, porém ocorre a circulação de uma
pequena corrente de emissor para a base, o que faz com que um esquema de diodos unidos
pelo catodo seja usado para demonstrar a construção do transistor, mas somente para
explanar sua junção. Note na figura que existe uma seta que aponta para fora do transistor
que indica que este é do tipo NPN, no tipo PNP a seta aponta para a base.
O que deve ser observado no funcionamento do transistor, é que há uma junção no
transistor que une base coletor e base emissor, essa junção faz uma espécie de regulação
da corrente aplicada ao coletor com a obtida no emissor, podendo conduzir totalmente de
coletor para emissor chamada de saturação, podendo conduzir parcialmente de coletor
para emissor chamada de ativa ou podendo sessar essa corrente de coletor para emissor
chamada corte. O modo como essa regulação é aplicada vai dizer se o transistor está
trabalhando como chave aberta no corte, fechada na saturação, ou na região ativa que é o
que será aplicado no projeto. Aplicando uma corrente nessa base pode-se definir de que
forma a regulação irá atuar.
Esse componente é o mais aplicado em eletrônica digital porque uma de suas
características é atuar como uma chave dependendo do modo como estiver sendo
trabalhado no circuito.
Devido a relação da corrente de coletor e a corrente aplicada na base, que é na casa de
micro ampéres, surge um ganho de corrente que pode ser alpha, ou beta. No projeto será
utilizado um transistor do tipo TBJ NPN com resistor de polarização por divisor de tensão
o que lhe dará um ganho de corrente de coletor beta vezes a corrente de base. O valor do
ganho é um valor estabelecido pela construção do componente e varia com a temperatura.

8. 9
Para que atue com uma chave fechada, a corrente aplicada na base do transistor deve ser
uma corrente que de acordo com o tipo usado, permita uma regulação possibilitando a
passagem de corrente do coletor para emissor. Partindo da tensão e da curva característica
do diodo pode se obter a região de saturação do transistor que é dada em função da
corrente máxima do coletor que será a corrente de saturação. Sendo assim aplica-se na
base uma corrente 20% maior que a corrente de saturação dividida pelo ganho beta, a
porcentagem a mais é para garantir que no caso de uma variação da corrente do coletor o
transistor se mantenha saturado.
Para que atue como uma chave aberta basta que não haja uma corrente aplicada na base.
A aplicação do transistor como chave é denominada drive.
Curva característica do diodo
Figura 7
Existe configurações nas ligações dos terminais em relação a terra, que definem o modo
de trabalho, ganho e aplicação do transistor. Eles podem ser na configuração base comum,
emissor comum ou coletor comum.
O transistor é muito aplicado como amplificador, que será o modo de aplicação utilizado
no projeto.
Devido a característica de ganho do transistor pode se aplicar uma tensão alternada no
seu terminal de base, fazendo a corrente de base variar em amplitude ocasionando uma
variação na corrente que vai circular de coletor para emissor. Isso se dá devido a tensão
contínua aplicada no coletor. No projeto o TBJ é utilizado como amplificador de tensão.

9. 10
O transistor como amplificador de tensão é disposto num circuito comum de ligação para
trabalhar na região ativa em corrente contínua. Essa ligação é projetada para que a
corrente de base esteja dentro da região ativa da curva característica do transistor, mais
propriamente numa região média.
Para colocar o ponto de operação do transistor dentro de uma área media na região ativa,
primeiramente o transistor NPN deve ter a ligação no caso do projeto ligado com a
configuração emissor comum, demonstrada abaixo.
Figura da ligação do transistor NPN com emissor comum polarizado com divisor de
tensão.
Figura 8
Em paralelo ao resistor RE ligado ao emissor comum há um resistor R2 que garante uma
polarização estabilizada por divisor de tensão que garante um ajuste contínuo na corrente
aplicada na base mantendo um valor de correção.
Tanto RE quanto R2 são resistores de polarização que tem a finalidade de manter uma
corrente constante de coletor para emissor.
Na base é aplicado uma corrente que será a obtida na média da região ativa do ponto de
operação do resistor que estará sendo ajustada pelo divisor de tensão. No coletor está
ligado uma resistência que vai determinar a corrente que passará de coletor para emissor
sendo polarizada pelo resistor de emissor, geralmente essa resistência é a carga no
transistor.
Os capacitores na figura são utilizados como acoplamento, que atuam como uma chave
aberta quando recebem nos terminais uma corrente contínua e como uma chave fechada

10. 11
quando rebem uma corrente alternada. Assim quando aplicada uma corrente alternada na
base ocorre uma oscilação na corrente no capacitor de coletor que deixará passar essa
corrente somada com a do circuito de corrente contínua do transistor, obtendo-se assim
na saída uma amplificação do sinal da entrada de mesma frequência e fase contrária
Aplicação
Os componentes semicondutores serão utilizados no projeto, na construção de uma fonte
e uma carga a qual ela terá que alimentar.
Características da aplicação
Construção de uma fonte alimentada com uma tensão de 127 volts em corrente alterna de
60 hertz da rede, para que ela libere em sua saída uma tensão de 5,6 volts para uma carga
de 30 mili ampéres, e a construção de um circuito de carga, um amplificador trabalhando
em cima do transistor TBJ NPN.
Características da fonte
A fonte, é de 9 volts + 9 volts de 1 ampére, com center tap, são usadas as duas saídas,
para que se possa utilizar uma retificação de onda completa.
Para a retificação serão usados diodos na configuração de retificadores, que terão a função
de separar o sentido de fluxo das correntes de saída da fonte.
Para tornar o fluxo de corrente linear na saída para alimentação da carga será aplicado o
uso de capacitor, que não terá seu funcionamento abordado profundamente no projeto, e
também outra aplicação do diodo como regulador de tensão, usando o diodo zener.
A fonte é montada em placa de circuito impresso confeccionada utilizando software Eagle
® para configurar o circuito. O circuito foi transferido para a placa pelo processo de
prensa quente em papel manteiga.
Foto do circuito impresso e imagem do esquema do software Eagle®.
Foto 1

11. 12
Figura do esquema no software Eagle®.
Figura 9
Imagem do esquema elétrico gerado no software Isis®.
Figura 10
Características da carga
Na carga será utilizado o transistor BJT numa aplicação bastante comum, como
amplificador de tensão, e também capacitores, com a função de desvio e acoplamento.
O circuito de carga foi montado em protoboard, e simulado no software Proteus Isis®.
Funcionamento
A partir da rede de alimentação de 127 volts 60 Hz de corrente alternada, ligada a um
transformador abaixador de 9+9 volts o circuito da fonte alimenta de uma carga de 30
mili amperes de 5,6 volts.

12. 13
Explanação
Da rede sai a alimentação para o transformador, este fica encarregado de fazer a redução
da alimentação. Quando percorrido por uma corrente alternada no enrolamento primário,
o transformador transforma a tensão de entrada em uma parcela dessa tensão com uma
corrente inversamente proporcional, tem-se assim no enrolamento secundário uma tensão
menor com uma corrente maior. A relação é dada pelo número de espiras do primário e o
número de espiras do secundário. No projeto a fonte tem uma relação de 127 para 18
(9+9), a relação das espiras é obtida da divisão da tensão de entrada pela da saída, que
dará 127/18=7. A relação será de 1 pra 7, pra cada 1 espira do primário há 7 no secundário.
Na pratica os valores que devem ser observados são de indutância, pois vários fatores
devem ser observados no transformador como corrente, diâmetro das espiras, tipo de
núcleo, fases de entrada e se é abaixador ou elevador, mas para se obter a relação de
tensão na saída o cálculo satisfaz.
Na saída do transformador os dois fios nas extremidades são 9 volts eficaz referenciado
ao fio central chamado center tap.
Acoplado aos fios das extremidades um diodo em cada, diretamente polarizado, ou seja
com o fio no anodo do diodo, fazendo com que a corrente que passa por ele seja somente
a do semiciclo positivo da fonte, ou seja, somente o ciclo positivo da senóide. Essa tensão
é dobrada com outro fio devido a defasagem de da outra metade do secundário, tendo-se
assim a soma dos dois fios em referência do center tap.
Essa tensão não é linear ainda, devido a isto é adicionado em paralelo a saída dos diodos,
um capacitor que terá a função de deixar essa tensão o mais linear possível, mas para isso
é necessário efetuar um cálculo que leva em consideração a frequência e a corrente que
irá percorrer a fonte chamada de corrente de carga dada pela resistência total alimentada.
Para que haja uma melhor atenuação da saída após o capacitor, é efetuado um cálculo em
cima de uma pequena ondulação nessa tensão chamada de ripple, que é um fator resultante
do processo de carga e descarga do capacitor.
Feito esse cálculo pode se estabelecer um valor de capacitância que o fator de ripple não
fique muito alto e possa vir a variar a tensão de forma prejudicial a carga, porém com
cargas na ordem de mili amperes o menor fator de ripple pode ser um grande problema.
Para deixar a tensão totalmente linear na saída, comumente é usado um regulador de
tensão, que pode ser um CI como os da série 7800 ou um diodo chamado zener. O diodo
zener é um componente bastante aplicado em regulação de tensão onde a corrente no
circuito é baixa. Devido uma limitação interna do diodo é necessário se efetuar cálculos
para que a corrente do zener nunca passe seu limite. Para que ele faça uma regulação de
tensão, tem que ser colocado paralelo a carga, o que faz com que ocorra uma divisão dessa
corrente entre o zener e a carga, devido a isso é extremamente importante levar em
consideração que, quando a fonte não estiver alimentando uma carga essa corrente passará
pelo zener. Para que haja uma regulação de tensão sempre tem de haver tensão passando
pelo zener, essa corrente deve ser a mínima para que a tensão passe por ele, devido a isso
é colocado um resistor no catodo que gere essa corrente, chamado de resistor de zener,
no projeto indicado por RS.

13. 14
Figura do esquema de ligação da fonte com os sinais de tensão na saída dos componentes.
Figura 11
Foto do circuito construído.
Foto 2
Para a carga foi elaborado um circuito com o TBJ funcionando como um amplificador de
tensão, montado na configuração emissor comum e polarizado com divisor de tensão.
No circuito é utilizado TBJ do tipo NPN, amplificando um sinal senoidal de 1KHZ gerado
por um gerador de sinal com tensão de 50 mili volts de pico.
Uma observação que deve ser feita é que os cálculos serão efetuados em relação das
tenções máxima e media, pois são os níveis reais de tensão para o circuito. Para se obter
uma média é necessário ter a tensão máxima ou de pico.

14. 15
Figura do esquema do circuito amplificador com sinal de entrada ampliado e invertido na
saída.
Figura 12
Foto da montagem do circuito.
Foto 3
Cálculos
Cálculo da entrada do Trafo para saída do Trafo
A partir dos 127 V de alimentação no primário do Trafo tem-se 9+9 V no secundário do
Trafo. Mas essa tensão é eficaz, a partir daqui a tensão que importa é a máxima dada pela
equação abaixo.
Vi(rms) =
Vim
√2
Tem-se então:
𝑉𝑖𝑚 = 𝑉𝑖(𝑟𝑚𝑠) ∗ √2

15. 16
𝑉𝑖𝑚 = 18 ∗ √2 = 25,46 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑠 𝑑𝑒 𝑃𝑖𝑐𝑜
Figura da onda na entrada.
Figura 13
Essa tensão é metade na entrada de cada diodo fazendo aparecer no anodo do diodo uma
tensão de 12,73 v de pico, e ocorre uma queda de 0,7 volts do diodo. Na saída do diodo
tem-se somente a tensão do ciclo positivo menos a tensão do diodo.
Na saída de cada diodo tem o ciclo positivo porém em defasagem, isso caracteriza uma
retificação de onda completa, o que faz com que agora os valores adotados sejam a média
resultante.
Figura da onda retificada.
Figura 14
Cálculo da tensão média da retificação de onda completa.
Vo(av) =
2(Vim − VT)
¶
Tem-se então:
Vo(av) =
2(12,73 − 0,7)
3,1415
= 7,66 𝑉𝑜𝑙𝑡𝑠 𝑚é𝑑𝑖𝑜

16. 17
Sendo:
Vi(rms)=Tensão eficaz
Vim=Tensão máxima de entrada
Vo(av)=Tensão média de saída no diodo
A partir dessa parte do circuito da fonte é colocado o capacitor para que a tensão seja
linear, porém para isso é preciso definir uma porcentagem de ripple em função da carga
que a fonte irá suportar.
Através do cálculo seguinte é estipulado um ripple para o capacitor numa porcentagem
mínima que possa ter valores próximos do ideal para um capacitor real.
Cálculo da tensão de saída do capacitor levando o diodo e a Vim em relação a
porcentagem de ripple desejada.
𝑉𝑜(𝑎𝑣) =
Vis − 0,7
1 + √3 ∗ 0,01
Figura da onda de ripple.
Figura 15
Tem-se então:
𝑉𝑜( 𝑎𝑣) =
12,73 − 0,7
1 + √3 ∗ 0,01
= 11,80 𝑣
Sendo:
Vo(av)=Tensão média de saída no capacitor.

17. 18
A partir dessa parte do circuito da fonte, o valor de 11.8 volts encontrado, será a tensão
que estará sobre o resistor do zener RS, e é importante para garantir que o zener efetue
uma boa regulação, levar em consideração a variação de alimentação da rede. No projeto
é usada uma variação de 5% pra mais e pra menos.
Cálculo da variação.
Vi(av) reg= Vim = 11,8
Vi(av) reg max = Vimax = 11,8*1,05 = 12,4 V
Vi(av) reg min = Vimin = 11,8*0,95 = 11,2 V
Sendo:
Vi(av) reg = a tensão média de entrada no circuito regulador.
Vi(av) reg max = a máxima tensão média de entrada no circuito regulador.
Vi(av) reg min = a mínima tensão média de entrada no circuito regulador.
Agora é feito o cálculo para o zener em função de suas características de regulação, que
no projeto deve ter uma saída regulada de 5,6 volts de corrente contínua.
Para o zener devemos calcular uma corrente máxima e mínima de carga em função de
suas correntes de trabalho obtidas a partir de seu data sheet.
Figura da tensão na saída do zener.
Figura 16
Cálculos das correntes para o diodo zener.
Zener 1N4734A
Iz max 162 mA
Iz min 10% de Iz max = 16,2 mA
IL max = 30 mA

18. 19
IL min = 0
Sendo:
Iz max = a corrente máxima que o componente suporta.
Iz min = a corrente mínima para que haja uma tensão de regulação no componente.
IL max = a corrente máxima de carga.
IL min = a corrente mínima de carga.
Para que haja essa corrente regulada no zener é preciso calcular o resistor de zener. Ele
quem vai garantir que o zener trabalhe dentro das faixas de corrente.
Cálculos do resistor de zener.
𝑉𝑖𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑧
𝐼𝑧𝑚𝑎𝑥 + 𝐼𝐿𝑚𝑖𝑛
< 𝑅𝑆 <
𝑉𝑖𝑚𝑖𝑛 − 𝑉𝑧
𝐼𝑧𝑚𝑖𝑛 + 𝐼𝐿𝑚𝑎𝑥
Tem-se então:
12,4 − 5,6
162𝑚𝐴 + 0
< 𝑅𝑆 <
𝑉𝑖𝑚𝑖𝑛 − 𝑉𝑧
16,2𝑚𝐴 + 30𝑚𝐴
= 42 < 𝑅𝑆 < 121 Ω
O valor do resistor deve estar na média desses valores.
Tem-se então:
((121-42) ÷ 2) + 42 ≈ 82 Ω
Outro fator importante é a potência que será dissipada no resistor, devido a corrente que
passa por ele ser a do circuito.
Cálculo da potência no resistor RS.
𝑃𝑅𝑆( 𝑚𝑎𝑥) =
(𝑉𝑖𝑚𝑎𝑥 − 𝑉𝑧)²
𝑅𝑆
Tem-se então:
𝑃𝑅𝑆( 𝑚𝑎𝑥) =
(12,4 − 5,6)²
82
≈ 0,56 𝑊
Neste ponto do circuito já podemos saber uma corrente de carga, para que se possa
calcular um valor de capacitor aproximado que garanta um ripple aproximado de 1 %,
para carga em função da frequência da rede.
Sabendo o resistor agora podemos definir a máxima corrente que irá agir em cima do
capacitor, através do seguinte cálculo.
Cálculo de corrente no capacitor.
𝐼𝑜( 𝑚𝑎𝑥) 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 =
𝑉𝑖𝑚𝑎𝑥
𝑅𝑆
Tem-se então:

19. 20
𝐼𝑜( 𝑚𝑎𝑥) 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 =
12,4
82
≈ 83 𝑚𝐴
E para a resistência que será usada no cálculo como RL.
𝑅𝐿 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 =
𝑉𝑖𝑚𝑎𝑥
𝐼𝑜 (𝑚𝑎𝑥) 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜
Tem-se então:
𝑅𝐿 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜 =
12,4
83 𝑚𝐴
≈ 149 Ω
É possível agora estabelecer um valor para o capacitor de filtro.
Cálculo do capacitor para um ripple de 1 %.
𝑅𝑖𝑝𝑝𝑙𝑒 % =
2,4(𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑜𝑛𝑑𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑙𝑒𝑡𝑎 𝑒𝑚 60 𝐻𝑍)
𝑅𝐿 𝑓𝑖𝑙𝑡𝑟𝑜(𝑒𝑚 𝐾𝑖𝑙𝑜 Ω) ∗ 𝐶(𝑒𝑚 𝑚𝑖𝑐𝑟𝑜 𝐹𝑎𝑟𝑎𝑑)
∗ 100
Tem-se então:
𝐶 =
2,4
0,149 ∗ 0,01(% 𝑜𝑏𝑡𝑖𝑑𝑎)
≈ 1610 𝑢𝐹
Figura da divisão do circuito para ilustrar carga total no capacitor.
Figura 17
É muito importante observar como os componentes reagem no circuito e principalmente
se suportam os valores de corrente que circula por eles. Um dos que se tem de ter atenção
dobrada é o diodo, que numa retificação em onda completa com center tap acaba
recebendo o dobro da tensão de pico reversa sobre ele, outro fenômeno a observar, é que
devido o ripple mínimo do capacitor aparece um pico de amplitude máxima e com período
relativo a porcentagem de ripple, esse efeito faz com que a parcela de corrente durante o
ciclo da senóide seja comprimida neste período fazendo com que a corrente do diodo de
um pico, que dependendo do componente e circuito pode vir a queimar o diodo, essa
corrente é o ID. A figura abaixo ilustra o pico de corrente em função do valor do capacitor.

20. 21
Figura do pico de corrente no diodo retificador, ID de pico.
Figura 18
Para se conhecer o ID é preciso saber a corrente que circula no diodo, é preciso encontrar
a corrente media do diodo, ID (av).
Cálculo da corrente no diodo ID.
𝐼𝐷(𝑎𝑣) =
Io(av)filtro max
2
Tem-se então:
𝐼𝐷(𝑎𝑣) =
83mA
2
≈ 41,5𝑚𝐴
Cálculo para corrente de pico no diodo, ID de pico.
𝐼𝐷𝑝𝑖𝑐𝑜 =
180
θ°
∗ 𝐼𝑜(𝑎𝑣)
Sendo:
θ° = θ°2
− θ°₁
θ°₁ = sen¯1
[ (
1 − √3 ∗ 𝑟
1 + √3 ∗ 𝑟
)

21. 22
θ°₂ = 180° − tg¯¹ (
0,907
(1 + √3 ∗ 𝑟) ∗ 𝑟
)
Tem-se então:
θ°₁ = sen¯1
[ (
1 − √3 ∗ 0,01
1 + √3 ∗ 0,01
) ≈ 75°
θ°₂ = 180° − tg¯¹ (
0,907
(1 + √3 ∗ 0,01) ∗ 0,01
) ≈ 138°
θ° = 138° − 75° ≈ 63°
𝐼𝐷𝑝𝑖𝑐𝑜 =
180
63
∗ 83𝑚𝐴 ≈ 237𝑚𝐴
É importante verificar a corrente de surto no diodo, essa corrente ocorre no momento em
que se aplica a tensão na fonte, nesse momento ocorre um pico que só pode ser observado
no osciloscópio, e tem duração de mili segundos, na especificação do diodo é importante
fazer essa comparação através de constatação prática.
O valor de tensão reverso sobre o diodo é um item que também deve ser observado pois
no diodo da retificação em ponte com center tap esse valor é dobrado. Esse valor é
chamado PIV, e é dado pela expressão:
PIV = 2 ∗ Vi max(𝑛𝑜 𝑎𝑛𝑜𝑑𝑜 𝑑𝑜 𝑑𝑖𝑜𝑑𝑜)
Tem-se então:
PIV = 2 ∗ 9 ∗ √2 ≈ 25,5 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑠 𝑑𝑒 𝑝𝑖𝑐𝑜
Dados os cálculos é feita a comparação dos valores encontrados com o do data sheet dos
componentes.

22. 23
Para a retificação é usado o diodo 1N4007, e os seguintes valores são observados:
SÍMBOLO PARÂMETRO VALOR DO PROJETO
VRRM>2*VImax-
VT
TENSÃO
MÁXIMA DE
TRABALHO DO
DIODO
1000 V 25,5-0,7 V
VR>PIV MAXIMA
TENSÃO
REVERSA
1000 V 25,5 V
IF(av)>ID(av) CORRENTE
MÉDIA NO
DIODO
1 A 41,5 A
IFRM>IDmax CORRENTE
MAXIMA DO
DIODO
10 A 237 mA
IFSM>IS CORRENTE DE
SURTO DO
DIODO
20 A TESTAR
Para o capacitor de filtro, é usado um capacitor eletrolítico de 3300u Farad de 35 volts
eletrolítico, as especificações estão em anexo no data sheet.
Para o diodo zener é usado o 1N4734A, e os seguintes valores são observados:
SÍMBOLO PARÂMETRO VALOR DO PROJETO
VZ ≈ VZo TENSÃO
REGULADA DO
ZENER
5,6 V 5,3 V
IZk < IZ min CORRENTE
MÍNIMA PARA
HAVER
REGULÇÃO NO
ZENER
1 mA 16,2 mA
IZM>IZmax MÁXIMA
CORRENTE NO
ZENER
162 mA 30 mA
Como carga é utilizado um circuito amplificador de tensão que faz a amplificação do sinal
do gerador de sinal a uma frequência de 1KHz e uma tensão de 50 mili volts de pico.

23. 24
Figura da configuração de ligação do transistor
Figura 19
O circuito utiliza um transistor TBJ do tipo NPN 548 B, que faz a amplificação através
dos cálculos dos resistores de coletor, emissor, e R1 R2 de base, e está configurado como
emissor comum, o que obtém um ganho de β vezes a corrente de base.
A partir da corrente que o circuito deverá consumir estabelece-se o gráfico do ponto de
operação do diodo levando em consideração as características técnicas do componente.
Abaixo pode-se ver um gráfico com as curvas características do transistor.
Gráfico de curva característica do transistor.
Figura 20

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Pela corrente do circuito é traçada a reta de carga o transistor da corrente máxima que é
a de 30 mA até a tensão máxima que é a tensão zener obtida 5,3 Vcc.
Figura do ponto quiescente, o ponto de operação na reta de carga do transistor.
Figura 21
O ponto fica dentro da região ativa do transistor, isso define que ele está operando na
região ativa.
Para se chegar nos valores de corrente de base, corrente de coletor, e corrente de emissor,
é necessário calcular os resistores em função de um valor técnico do transistor, o beta β.
Para o cálculo do resistor de coletor tem-se:
RC =
Vcc − 𝑉𝐶𝐸 − 𝑉𝐸
𝐼𝐶𝑄
Tem-se então:
RC =
5.3 − 2,65 − 0,53
15 𝑚𝐴
≈ 141 Ω
Sendo:
Vcc = tensão de alimentação
Vce = tensão de coletor para emissor
Ve = tensão de emissor (10% de Vcc)
Vbe = tensão de base emissor (0,7 V)
Para a corrente de base IB tem-se a relação da corrente do coletor dividido por β, que foi
adotado o valor de 300 a partir da faixa de 200 a 400 do data sheet.

25. 26
Para o cálculo de IB.
IB =
ICQ
𝛽
Tem-se então:
IB =
15mA
300
≈ 50 𝑢𝐴
Somando-se a corrente na base com a de coletor tem-se a corrente de emissor IE, que é
utilizado como sendo a mesma de IC devido a mínima diferença.
Cálculo da corrente de emissor
𝐼𝐸 = 𝐼𝐵 + 𝐼𝐶
Temos então:
𝐼𝐸 = 50 𝑢𝐴 + 15 𝑚𝐴 ≈ 15,05 𝑚𝐴
Para definir o valor da resistência do emissor (resistor de polarização), RE calcula-se pela
corrente obtida e a tensão de 10% de Vcc.
Cálculo de RE.
RE =
VE(= 10%Vcc)
𝐼𝐸
Tem-se então:
RE =
0,53
15,05
≈ 35,2 Ω
Os resistores de base são dois devido fato de que para se ter uma boa amplificação o
transistor deve estar bem polarizado, e é utilizado uma polarização de divisor de tensão
no transistor, sendo necessário a adição de mais um resistor de terra para a base.
Para o divisor de tensão é utilizada a expressão seguinte.
Cálculo de R2 para satisfazer o divisor de tensão.
𝛽𝑅𝐸 ≥ 10 ∗ 𝑅2
R2 ≥
β ∗ RE
10
Tem-se então:
R2 ≥
300 ∗ 35,2
10
≈ 1056 Ω
Cálculo de R1 em função do divisor de tensão.
𝑉𝐵 = 𝑉𝐸 + 𝑉𝐵𝐸

26. 27
VB =
R2
10𝑅1 + 𝑅2
∗ 𝑉𝑐𝑐
Tem-se então:
𝑉𝐵 ≈ 0,53 + 0,7
1,23 =
1056
𝑅1 + 1056
∗ 5,3
R1 =
5,596
1,23
− 1056 ≈ 3494 Ω
Esta parte dos cálculos fazem o transistor trabalhar na região ativa consumindo uma
corrente de ≈ 15 mA, de corrente contínua.
Para se estabelecer o resultado do ganho, o cálculo é feito em cima desse circuito, no
entanto agora será aplicada uma tensão alternada. Passa pelo circuito então uma tensão a
partir do gerador de sinal numa frequência de 1 KHz.
É utilizado par efetuar os cálculos um modelo equivalente do circuito par se obter a
impedância de entrada Zi e a de saída Zo. Através da relação da tensão de entrada pela
saída é obtido o ganho.
Figura do circuito equivalente do transistor na configuração emissor comum com divisor
de tensão.
Figura 22
Para o cálculo da impedância de entrada obtido do paralelo das resistências de entrada
tem-se:
Cálculo de ZI, impedância de entrada.
R′ =
R2 ∗ R1
𝑅2 + 𝑅1
re =
26 mA
𝐼𝐸𝑄
βre = β ∗ re

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ZI =
R′
∗ βre
𝑅′ + 𝛽𝑟𝑒
Tem-se então:
R′
=
3494 ∗ 1056
3494 + 1056
≈ 810,9 Ω
re =
26 mA
15.05 𝑚𝐴
≈ 1,73 Ω
βre = 300 ∗ 1,73 ≈ 520
ZI =
811 ∗ 520
811 + 520
≈ 317 Ω
Para se calcular a impedância de saída será resistência de carga dada pelo cálculo.
Cálculo de Zo (ZL) impedância de saída, é usada uma resistência de 1k para RL.
ZL =
RC ∗ RL
𝑅𝐶 + 𝑅𝐿
Tem-se então:
ZL =
141 ∗ 1000
141 + 1000
≈ 124 Ω
Para o cálculo do ganho.
AV =
ZL
𝑟𝑒 + 1,5
Tem-se então:
AV =
124
1,73 + 1,5
≈ 39 𝑣𝑒𝑧𝑒𝑠
Para que ocorra uma passagem da corrente pelo transistor a partir da entrada pela base
para a saída no coletor com uma boa regulação o transistor não pode estar polarizado,
para que isso ocorra é colocado um capacitor paralelo ao resistor de emissor par evitar
que ele polarize causando perda no ganho, juntamente estão na entrada e na saída os
capacitores de acoplamento para isolar o circuito quando estiver havendo somente uma
corrente DC, isso ocorre porque o capacitor só passa corrente alternada, e desacopla o
circuito de entrada e saída quando em corrente contínua.
Os capacitores são calculados em função da frequência e impedância do circuito.
Para calcular o capacitor de saída e entrada adota-se o valor de reatância XCA.
XCA(entrada) =
𝑍𝐿
100
XCA(saída) =
𝑍𝐼
100

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C =
1
ꙍ(= 𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎) ∗ 𝑋𝐶𝐴(= 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑟 𝑣𝑎𝑙𝑜𝑟 𝑑𝑒 𝑋𝐶𝐴)
Tem-se então:
XCA(entrada) =
124
100
≈ 1,24 Ω
XCA(entrada) =
317
100
≈ 3,17 Ω
C =
1
1000 ∗ 1,24
≈ 806 𝑢𝐹
Cálculo para o capacitor de desvio.
XCe(desvio) =
𝑅𝐸
100
C =
1
ꙍ(= 𝑓𝑟𝑒𝑞𝑢ê𝑛𝑐𝑖𝑎) ∗ 𝑋𝐶𝐸
Tem-se então:
XCe(desvio) =
35
100
≈ 0,35
C =
1
1000 ∗ 0.35
≈ 2857 𝑢𝐹
Os cálculos obtidos não são valores reais de componentes, mas estão bem próximos, com
os componentes reais, foi observado que os cálculos estão próximos através dos testes.
Tabela de componentes.
COMPONENTE VALOR TIPO QUANTIDADE
TRANSFORMADOR 9+9 VOLTS ABAIXADOR 1
DIODOS
RETIFICADORES
1000 VOLTS 1N4007 2
CAPACITOR DE
FILTRO
3300 Uf
35 VOLTS
ELETROLÍTICO 1
DIODO ZENER 5,6 V0LTS 1N4734A 1
TRANSISTOR 548 B 548 B NPN 1
RESISTORES R2 1k Ω
R1 3k3 Ω
RC 142 Ω
RE 35 Ω
RL 1K
RS 82 Ω
1/8 W
1/8 W
1/8 W
1/8 W
1/8 W
2 W
1
1
1
1
1
1
CAPACITOR DE
ACOPLAMENTO
1000 uF ELETROLÍTICO 2
CAPACITOR DE
DESVIO
3300 uF ELETROLÍTICO 1

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Bibliografia
Software: Eagle® e Proteus Isis®
Livro: Boylestad, Robert L e Louis, Nashelsky (Dispositivos Eletrônicos: Diodos
semicondutores, aplicação do diodo) -11ª Edição, PEARSON
Site: www.google.com; www.wikipedia.com
Relatórios: relatórios 8 Reguladores de tensão a zener, 9 Transistores de junção bipolar,
10 Regulações de tensão a TBJ, 11 Polarizações dos transistores TBJ e 12 Modelos ac
dos transistores, da disciplina de eletrônica analógica 1 NPT 203 segundos semestre de
2014 da instituição Instituto Nacional de Telecomunicações, Inatel (Santa Rita do
Sapucaí, MG) Professor Pedro Sergio, monitores Rafael Brandani, Rodrigo Donizetti de
Oliveira
Apostilas: Apostila de diodos NPT 203 Eletrônica Analógica 1 segundo semestre de 2014
Inatel, Apostila Transistor TBJ NPT 203 eletrônicas analógica 1 segundo semestre de
2014 Inatel.