Monte o circuito para funcionamento do transistor BC548 como porta inversora. Considere uma fonte de 5 V e um sinal pulsante de 5 V com frequência de 500 Hz. Faça um gráfico da entrada e saída e discuta os resultados.

Passo 1

Beleza, vamos resolver esse exercício juntos! A missão aqui é montar um circuito usando o transistor BC548 como uma porta inversora. Para isso, vamos precisar entender um pouco sobre transistores, circuitos digitais e como eles funcionam como portas lógicas. Nosso objetivo é usar uma fonte de 5 V e um sinal pulsante de 5 V com frequência de 500 Hz para criar esse inversor, depois fazer um gráfico mostrando a entrada e a saída e discutir o que observamos.

Passo 2

Primeiro, vamos falar sobre o que é uma porta inversora. Em eletrônica digital, uma porta inversora (ou inversor) é um componente que “vira” o sinal de entrada. Se a entrada for alta (5 V), a saída será baixa (0 V), e vice-versa. Isso é essencial para criar lógica digital em circuitos eletrônicos.

Passo 3

Agora, vamos entender como um transistor BC548 pode funcionar como um inversor. O BC548 é um transistor NPN de uso geral. Para usá-lo como inversor, precisamos conectá-lo de forma que ele possa controlar o fluxo de corrente com base no sinal de entrada.
Aqui estão os componentes que vamos precisar:
  • Transistor BC548
  • Resistores (vamos usar um resistor de base e um resistor de coletor)
  • Fonte de 5 V
  • Sinal pulsante de 5 V, 500 Hz
  • Fios de conexão
  • Protoboard (opcional, para montagem)

Passo 4

Vamos montar o circuito passo a passo:
  1. Conecte o emissor do transistor ao terra (GND).
  2. Conecte o coletor a um resistor de, por exemplo, 1 kΩ, e o outro lado desse resistor vai para a fonte de 5 V. Esse resistor é chamado de resistor de coletor.
  3. Conecte o sinal pulsante de 5 V ao resistor de base através de um resistor de base, digamos, 10 kΩ. Isso controla a quantidade de corrente que vai para a base do transistor.
  4. A saída do circuito será tomada no ponto entre o resistor de coletor e o coletor do transistor.
Esse arranjo faz com que quando o sinal de entrada é alto (5 V), o transistor seja ligado, permitindo que a corrente flua do coletor para o emissor, fazendo com que a tensão na saída caia para perto de 0 V. Quando a entrada é baixa (0 V), o transistor está desligado, e a tensão na saída fica alta (próxima a 5 V).

Passo 5

Agora, vamos falar sobre os gráficos da entrada e da saída. O sinal de entrada é um pulso de 5 V com uma frequência de 500 Hz, o que significa que ele alterna entre 0 V e 5 V a cada 2 milissegundos (já que 1 segundo dividido por 500 Hz dá 0,002 segundos por ciclo).
No gráfico:
  • A entrada será uma onda quadrada alternando entre 0 V e 5 V a 500 Hz.
  • A saída será uma onda quadrada invertida: quando a entrada está em 5 V, a saída estará em 0 V, e vice-versa.

Passo 6

Vamos discutir os resultados:
Ao observar os gráficos, vemos que a saída é o inverso da entrada, como esperado de uma porta inversora. Isso confirma que o transistor BC548 está funcionando corretamente como um inversor. A frequência de 500 Hz é suficientemente baixa para que o transistor responda sem atrasos significativos, mantendo a forma da onda. Essa configuração é útil em várias aplicações digitais onde precisamos inverter sinais lógicos.

Resposta

Montamos com sucesso um circuito inversor usando o transistor BC548, onde a saída é uma versão invertida do sinal de entrada de 5 V a 500 Hz. Os gráficos confirmam que quando a entrada está alta, a saída está baixa, e vice-versa, validando o funcionamento do transistor como uma porta inversora.

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