Exercícios (2ª Parte)

DÍODOS
1 Calcule, para os circuitos seguintes, o potencial nos pontos indicados (considere a queda de tensão de
condução directa nos díodos igual a 0,7 V).
+10V
A I
B
−1V
220Ω
I ligado
a A
V
I ligado
a B
V
+10V
A I
B
+5V
220Ω
I ligado
a A
V
I ligado
a B
V
+10V
4.7kΩ
+10V
+5V
Máximo
Mínimo
A
V
1kΩ
220Ω
V
V
4.7kΩ
−10V
−10V
Figura 1
2 Escolha a afirmação verdadeira.
A colocação do díodo impede que a lâmpada acenda, porque o
potencial em C é negativo.
Se inverter a polaridade do díodo a lâmpada acende.
B
C
O díodo conduz porque está polarizado directamente e a
lâmpada acende.
Se o potencial em C for forçado a 0 V nunca existe corrente no
circuito.
A
Figura 2
3 No circuito da Figura 3, L 1 , L 2 e L 3 são lâmpadas de 12V. Qual
(ou quais) da(s) lâmpada(s) acende quando o interruptor está na
posição 1, 2, e 3?
1
2
D 1
L 1
1
2
12 V
3
D 2
L 2
3
Figura 3
L 3
4 Considere o circuito da Figura 4.
I
4.1 Determine a tensão aos terminais de R L do circuito da para as
situações em que o interruptor (I) se aberto e fechado (tenha a
atenção a queda de tensão no díodo em condução).
I aberto:
6V
D
5V
I R
2Ω
R L
V L
I fechado:
Figura 4
4.2 Calcule a corrente na resistência de 2 Ω quando o interruptor está fechado ________________________
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7.2 (Ver Figura 8.)
8V
2V
Saída
0V
1ms
Figura 8
+6V
+8V
0V
0V
0V
+4V
8 Considere o circuito da Figura 9 e, tendo em atenção o sinal aplicado à sua entrada, esboce a forma de
onda observada na saída (considere o díodo ideal).
0V
1ms
16V
2V
Saída
Figura 9
Díodo de Zener
9 No circuito da Figura 10, o díodo de Zener de 6 V em
paralelo com uma lâmpada de 6 V / 60 mA (L), está ligado
através duma resistência de protecção a uma fonte de tensão
ajustável. Descreva o comportamento da lâmpada à medida
que se aumenta a tensão da fonte entre 3 V e 9 V.
3V a 9V
R
D Z
6V
L
Figura 10
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10 Calcule, para o circuito da Figura 11, o potencial nos pontos indicados (considere a queda de tensão de
condução directa nos díodos igual a 0,7 V):
−10V
−10V
220Ω
220Ω
V
V
V
V
D Z
5.1 V
D Z
5.1 V
(a)
Figura 11
(b)
11 Calcule o potencial no ponto A do circuito da figuraFigura
12 para as situações em que o interruptor se encontra nas
posições I e II (considere como aproximação que a queda de
tensão nos díodos quando directamente polarizados é 0.7 V).
I___________________________
II __________________________
12V
I
D Z
5.1 V
1kΩ
II
2kΩ
A
Figura 12
12 Calcule, para o circuito da Figura 13, o potencial nos pontos A e B (considere a queda de tensão de
condução directa nos díodos igual a 0,7 V):
−50V
10kΩ
I 1
Potencial I 1 e I 2
abertos
I 1 fechado
I 2 aberto
I 1 aberto
I 2 fechado
I 1 e I 2
fechados
A
A V V V V
D Z
10 V
I 2
B
40kΩ
B V V V V
Figura 13
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13 Considere o circuito da figura ao lado.
Determine o potencial no ponto A quando o
comutador se encontra nas posições 1, 2, 3, 4
(admita que os díodos são ideais).
1 _________________________________
2 _________________________________
3 _________________________________
10 V
3.3kΩ
1
4
2
3
3.3V
5.1 V
A
3.3kΩ
4 _________________________________
Figura 14
14 Considere o circuito da Figura 16 e, tendo em atenção a forma de onda aplicada à entrada à sua entrada
indique qual a forma de onda correspondente à saída (considere o díodo ideal).
24V
0V
6V
D Z
3 V
Saída
1ms
Figura 15
+12V
0V
+3V
0V
0V
−3V
−12V
15 Considere o circuito da Figura 16:
v R
100 Ω
~ 230 V
50 Hz
10 V
+
−
i
D Z
4.7V
+
v O
−
Figura 16
15.1 Esboce as formas de onda da tensão e da corrente na resistência (v R ) e no díodo de Zener.
15.2 Calcule o valor máximo da corrente nas alternâncias positiva e negativa.
15.3 Calcule a potência máxima dissipada no díodo de Zener nas alternâncias positiva e negativa.
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TRANSÍSTORES
16 Relativamente aos circuitos das figuras seguintes, calcule os valores que estão por determinar (indicados
com “?” e diga em que região se encontra a funcionar cada transístor. (Nota: é possível que alguns dos
transístores estejam defeituosos.)
16.1 (ver Figura 17)
β = 100
12V
1kΩ
I C = 5mA
12V
4.7kΩ
I C = ?
5.2V
1kΩ
I C = ?
I B = ?
R B
+
0.6V
−
+
V CE = 6V
−
−
1V
+
+
V CE = ?
−
R B
+
V BE = ?
−
+
V CE = 0.2V
−
16.2 (ver Figura 18)
(a) (b) (c)
Figura 17
12V
R B
4.7kΩ
−
1V
+
I C = ?
+
V CE = 0V
−
β = 200 12V
1kΩ
I B = 0.2mA
+
V BE = ?
−
I C = ?
+
V CE = ?
−
−5V
1kΩ
+
1V
−
I C = ?
+
V CE = ?
−
16.3 (ver Figura 19)
(a) (b) (c)
Figura 18
β = 100
−5V
β = 100
5V
5V
10kΩ
I C = ?
3kΩ
I C = 1 mA
1kΩ
I C = 5mA
−5V
1kΩ
I B = ?
+
V CE = ?
−
I B = ?
+
V BE = ?
−
1kΩ
+
V CE = ?
−
+
V E = ?
−
I B = 0
+
V CE = ?
−
(a)
(b)
Figura 19
(c)
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17 Considere o circuito da Figura 20.
17.1 Calcule V O quanto V i = +12V. Qual é nestas condições
o modo de funcionamento do transístor?
β = 30
+12V
2.2kΩ
V O
17.2 Para V i = +12V, qual é o maior valor possível para R 1
de tal modo que o funcione na saturação?
17.3 Se V i = 1V e R 1 = 15 kΩ, qual o valor de V O ? Qual é,
neste caso, a zona de funcionamento do transístor?
V i
15kΩ
R 1
100kΩ
−12V
+
−
Figura 20
18 No circuito da Figura 21 (a) o ganho do transístor (de silício) é β = 100 e o valor mínimo da intensidade da
corrente para que o relé actue é 6mA. O componente designado por λ é um fotodíodo, tratando-se de um
sensor de luz cuja característica se apresenta na Figura 21 (b).
V cc
λ
+
V D
relé
−
L
50kΩ
T r
230V
50Hz
(a)
Figura 21
(b)
18.1 Explique detalhadamente o funcionamento do circuito e indique pelo menos uma aplicação prática do
mesmo.
18.2 Qual o valor de Vd para o qual o relé actua?
18.3 Qual a iluminação mínima (intensidade de luz - lux) necessária para o relé actuar?
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