- Resolva:
(e) Determine o valor de
para um JFET (
) quando polarizado em
.
(e) Determine o valor de
Passo 1
O enunciado pede para determinar o valor de
para um JFET com
e
, quando polarizado em
.
Informações dadas:
Informações dadas:
Passo 2
Apresento a equação de Shockley (modelo clássico do JFET) que relaciona a corrente de dreno em regime estacionário com a tensão porta-fonte:
Aqui:
-
é a corrente de dreno no ponto de polarização; -
é a corrente de dreno para ; -
é a tensão porta-fonte (no nosso caso ); -
é a tensão de pinch-off (aqui negativa: ).
Calculemos primeiro:
Passo 3
Calcule a corrente de dreno no ponto de operação usando Shockley. Primeiro avalie o fator:
Agora eleve ao quadrado e multiplique por
:
Portanto o ponto de operação tem
.
Passo 4
Definição de transcondutância (pequeno-sinal):
é a derivada da corrente de dreno em relação à tensão porta-fonte, avaliada no ponto de operação:
A unidade de
é Siemens (
); frequentemente expressa em miliSiemens (
) quando os valores são da ordem de mA/V.
Passo 5
Derivamos a equação de Shockley para obter
. Partindo de
fazendo a derivada em relação a
:
Portanto
Observação:
é negativo; o sinal negativo da fórmula e o sinal de
fazem
positivo como esperado.
Passo 6
Substitua os valores numéricos passo a passo. Primeiro calcule o numerador da expressão intermediária:
Agora divida por
:
Convertendo unidades,
, então
.
Passo 7
Verificação alternativa (checagem útil para prova): existe uma forma equivalente usando
calculado:
Calcule
, então
o mesmo resultado — ótimo sinal de consistência.