Questão
2022
FGV
Polícia Técnico-Científica do Estado do Amapá
Perito Criminal - Engenheiro Eletrônico (POLITEC AP)
Colpitts-usam212f4dc2ef5
Discursiva
Os Colpitts usam transistores BJT ou FET realimentados e um circuito tanque que define a frequência de operação do oscilador. O desenho esquemático da Figura 1 apresenta uma configuração do oscilador Colpitts na qual os circuitos de polarização foram omitidos. O oscilador é composto de um transistor Q1, dois capacitores C₁ e C₂, um indutor L e está conectado à resistência de carga R🇱 a partir de um capacitor de desacoplamento C.



O circuito equivalente do transistor BJT para pequenos sinais e baixas frequências, descrito na figura abaixo, possui uma fonte de corrente controlada por tensão de intensidade , onde  é a queda de tensão na resistência de entrada de base  e  a transcondutância do transistor. O modelo também possui uma resistência de saída  entre o coletor e o emissor.



Sabe-se que, na condição de oscilação, 2𝜋𝑓𝐶₂ ≫1/.

a) Esboce o circuito do oscilador Colpitts, substituindo o transistor pelo seu circuito equivalente.

b) A equação que governa a operação do circuito, na condição de oscilação, a partir da Lei de Kirchoff para correntes aplicada no coletor do transistor, em função dos parâmetros R🇱 , , C₁ , C₂ , L,  e da frequência de oscilação 𝑓.

Para os demais itens, considerar 𝑓 =50/𝜋 𝑘𝐻𝑧, 𝑅🇱 = 10𝑘Ω,  = 40𝑚𝐴/𝑉,  = 1𝑀Ω, 𝐶₁ = 100𝑛𝐹.

d) Determine o valor da capacitância C₂ .

c) Determine o valor da indutância L.