Questão de Engenharia Elétrica — Tópicos Mesclados de Eletrônica — CESGRANRIO 2023

Uma forma bastante comum de controle do acendimento de um conjunto de diodos emissores de luz (LED) está ilustrada no circuito da Figura abaixo, onde o transistor bipolar de junção Q1 funciona como uma fonte de corrente, fazendo com que todos os LEDs conduzam a mesma corrente elétrica, independentemente do número N de dispositivos conectados em série. Entretanto, esse circuito possui uma limitação no número máximo de LEDs que podem ser conectados em série, de modo que o transistor continue a operar como uma fonte de corrente.   Nesse circuito, considere que todos os LEDs apresentam uma tensão de joelho igual a 1,8 V, quando em condução direta, e que o transistor Q1 apresenta um ganho de corrente b muito alto, uma tensão VBE = 0,7 V, quando em condução, e VCE(Sat) = 0,2 V, quando em saturação. Dessa forma, quantos LEDs, no máximo, podem ser conectados em série no circuito acima e qual é a corrente elétrica no terminal de coletor de Q1, expressa em miliamperes, respectivamente?

1. A3 e 15
2. B5 e 10
3. C5 e 15
4. D6 e 10
5. E6 e 15