DESCRIÇÃO DA EXPERIÊNCIA EFETUADA

1. DESCRIÇÃO DA EXPERIÊNCIA EFETUADA

         O projeto sorteado para o grupo foi o amplificador de tensão utilizando o transistor jfet,  ganho de tensão  5 e frequência de corte de 100Hz. O transistor utilizado foi o BF 245 com configuração emissor comum com divisor de tensão e dimensionamos os capacitores de acoplamento e de desvio através de equações matemáticas, simulações, medições e de informações previas do datasheet do fabricante do transistor.

3.1 Material Utilizado

• 1 transistor BF245C;
• Resistores: 1 de 900kΩ; 1 de 100kΩ; 3 de 1kΩ;
• Capacitores: 1 de 220nF, 1 de 160nF e 1 de 22µF
• Protoboard e Jumpers;
• Osciloscópio;
• Gerador de função;
• Fonte de tensão DC;
• Cabos jacaré.

3.2 Esquema Elétrico

[pic 1]

Figura - Esquema elétrico inicial amplificador divisor de tensão                                

A figura acima é o esquema elétrico de um amplificador de tensão na configuração emissor comum, utilizando como principal componente de amplificação o transistor BF245C(j-fet). Para operar em regime AC é necessário que o transistor esteja bem polarizado, para que o mesmo opere no melhor ponto quiescente possível de sua reta de carga.

3.3 Cálculos

        Primeiramente, para a polarização DC do transistor BF245C, consultamos o seu datasheet com a finalidade de encontrar a corrente IDSS máxima e o valor de VGSoff máximo para podermos montar a curva de transferência do transistor. Escolhemos os valores de -6V para VGSoff e 20mA para IDSS, pois são parâmetros fixos do resistor.  Para esse tipo de transistor, a melhor forma para calcular os valores de operação é utilizando a sua curva, então, jogamos os valores estipulados acima em duas equações

 e  para obter os pontos de operação.         Analisando o grafico abaixo, obtivemos os valores de vgsq em -3v e idss em 5mA.[pic 2][pic 3]

        [pic 4]

Figura - curvas para determinar o ponto de operação do transistor

        Como analisamos graficamente e encontramos os valores de operação, bastou determinarmos o quanto de tensão nós deveriamos ter em cada resistor conectado no transistor, trabalhamos com uma tensão de Vcc=20V , VRD=10V, VDS=5V e VRS=5V. Dessa forma pode-se calcular os resistores RD e RE.

        Utilizando a primeira lei de ohm:

        e [pic 5][pic 6]

        Para os resistores da base, primeiramente deixamos o R2 com o valor de 100kΩ e calculamos a queda de tensão em cima, como possuímos o valor de Vgs e VRS, aplicamos a lei de kirchoff na malha e obtemos a equação:

[pic 7]

        Utilizamos divisor de tensão para descobrirmos o valor de R1

[pic 8]

[pic 9]

Figura - Circuito para análise DC

         Após a polarização DC, calculamos o valor da carga para o ganho de tensão de 5 e logo em seguida calculamos os capacitores de acoplamento, CIN, e de desvio, Cbypass e Cout sendo que este último ficou responsável também pela frequência de corte de 100Hz.

        Para o calculo de RL, precisamos do parâmetro gm, que será calculado abaixo:

[pic 10]

Assim, aplicamos o valor de gm na fórmula do ganho e encontramos o valor de RL

[pic 11]

para os capacitores, temos:

[pic 12][pic 13]

[pic 14][pic 15]

[pic 16][pic 17]

        Tivemos que ajustar o valor de Rl para nos proporcionar o ganho desejado, o valor que conseguimos para o ganho 5 foi 18kΩ

                

        Simulamos no software MULTISIM o circuito para os valores calculados. A figura abaixo mostra as tensões de entrada e de saída bem como sua corrente de operação Idq e tensão Vgsq