Eletrônica 1: exercícios e questões de prova

Diodos, transistores bipolares, circuitos com amplificadores operacionais e redes RC: a primeira disciplina de eletrônica depois de análise de circuitos.

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Pacote de revisão (PDF)Formulários, etapas dos métodos e exercícios com soluções completas, prontos para imprimir.

Tópicos desta disciplina

  1. Diodos e transistorescircuitos com diodos · ponto de polarização do TBJ · TBJ como chavecálculos
  2. Circuitos com amplificadores operacionaisamplificador inversor · amplificador não inversor · amplificador somadorcálculos
  3. Transitórios RC e RLcarga RC · circuito RL · capacitor com carga inicialcálculos
  4. Resistores em série e paralelo3 resistores · 4 resistores · escada de 6 resistorescálculos
  5. Conversores CC-CCrelações de conversão ideais · ondulação do indutor e correntes · ondulação da saída e o limite da CCMcálculos
  6. Ponte de Wheatstone e extensômetrosequilíbrio e tensões dos nós · pontes desequilibradas · extensômetros e células de cargacálculos
  7. Lógica digital: portas, mapas de Karnaugh e flip-flopsportas, tabelas-verdade e atrasos · álgebra booleana, mapas de Karnaugh e multiplexadores · condições irrelevantes, flip-flops e contadorescálculos

Dicas de prova para Eletrônica 1

  • Suponha um estado (diodo conduzindo ou cortado, transistor na região ativa ou saturado), resolva e depois verifique a suposição.
  • Com um amplificador operacional ideal e realimentação negativa, as duas entradas ficam na mesma tensão.
  • Use V_BE = 0,7 V para transistores de silício, a menos que a questão diga outra coisa.

Exemplos resolvidos

Diodos e transistoresFácil
+−18 V470 Ω3,3 VIR​ = ?

Um diodo Zener de 3,3 V é alimentado com 18 V por um resistor de 470 Ω, sem carga conectada. Encontre a corrente IR no resistor.

Vin = 18 VVZ = 3,3 VR = 470 Ω

Calcule IR (mA)

Mostrar dicas
  1. O Zener mantém a saída em VZ.
  2. VR = 18 − 3,3 = 14,7 V.
  3. I = V/R.
Mostrar a resposta e a solução passo a passo

Regulador Zener: um diodo Zener polarizado reversamente mantém sua tensão VZ enquanto sua corrente permanece acima de um mínimo IZ,min. O resistor em série R assume a diferença entre a entrada e a saída: IR = (Vin − VZ)/R. Essa corrente se divide entre a carga, IL = VZ/RL, e o Zener: IZ = IR − IL. Projete para os piores casos: a menor entrada com a maior carga ainda deve deixar IZ,min, e a maior entrada sem carga dá a maior potência no Zener PZ = VZ·IZ.

Tensão no resistor

VR = 18 − 3,3 = 14,7 V

Corrente

IR = 14,7/470 = 31,28 mA

Resposta

IR = 31,28 mA
Circuitos com amplificadores operacionaisMédia
−+Vout​Rf​ = 47 kΩR1​ = 1 kΩVin​

O amplificador operacional é ideal e alimentado com ±15 V; sua saída satura em ±12 V. O amplificador não inversor é alimentado por uma onda senoidal. Encontre a maior amplitude de entrada Vin,max (valor de pico) para a qual a saída não é ceifada.

R1 = 1 kΩRf = 47 kΩVsat = ±12 V

Calcule Vin,max (V)

Mostrar dicas
  1. Para um amplificador não inversor o ganho é 1 + Rf/R₁.
  2. O pico de saída |ganho|·Vin deve ficar abaixo de Vsat.
  3. |Av| = 48.
Mostrar a resposta e a solução passo a passo

Regras do amplificador operacional ideal: com realimentação negativa, o amplificador ajusta sua saída para que as duas entradas fiquem na mesma tensão (V₋ = V₊), e nenhuma corrente entra em qualquer entrada. Escrever a LKC na entrada inversora com esses dois fatos dá a saída.

Ganho

Av = 1 + Rf/R1 = 1 + 47/1 = 48

Maior entrada antes do ceifamento

Vin,max = Vsat/|Av| = 12/48 = 0,25 V

Resposta

Vin,max = 0,25 V

Como a prática funciona

  • “Praticar esta disciplina” mistura exercícios de todos os seus tópicos, como numa prova de verdade.
  • Cada exercício tem valores novos, então você aprende o método em vez de decorar uma resposta.
  • Travou? Abra primeiro uma dica pequena, e a explicação completa só quando precisar.
  • Os exames simulados são cronometrados e não têm dicas; no final você recebe sua nota e uma revisão completa.

Calculadoras para esta disciplina

Calculadora de resistores em série e em paraleloCalculadora de divisor de tensãoCalculadora de constante de tempo RCCalculadora de ganho de amplificador operacionalCalculadora de resistor para LEDCalculadora do temporizador 555 (astável e monoestável)Calculadora da lei de Ohm (tensão, corrente, resistência e potência)Calculadora do código de cores de resistores (4, 5 e 6 faixas)Calculadora de capacitores (série, paralelo, carga e energia)

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