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5/28/2018 Transistor_Bipolar_de_Juncao_7_Semana_prof_Edgar_Zuim.pdf

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ETE ALBERT EINSTEIN- TRANSISTOR DE JUNO BIPOLARI - Prof. Edgar Zuim 1

TRANSISTOR DE JUNO BIPOLAR - I

Prof. Edgar Zuim

POLARIZAO COM UMA NICA BATERIA:Temos visto at agora a polarizao de transistores utilizando duas baterias,sendo uma para polarizao da juno base-emissor e outra para a juno base-coletor.

Na maioria das vezes, uma nica bateria pode polarizar um circuitotransistorizado, visto que o mesmo comporta-se como um circuito fechado.

As tenses nas junes do transistor e nos componentes externos, comoresistores, capacitores, indutores, etc. podem ser calculadas utilizando-se as leis deKirchhoff para tenso (LKT).

Da mesma forma, as correntes podem ser calculadas aplicando-se LKC.A figura a seguir mostra um transistor com polarizao por divisor de tenso

na base, cuja teoria ser vista no captulo referente aos circuitos de polarizao.

Observe atentamente as indicaes das tenses e das correntes em funo do

sentido das setas.

Aplicando-se LKT, podemos obter vrias equaes:

1. VCC- VRC- VCE- VRE= 02. VCE-VBE- VCB= 03. VCC- VRB1- VRB2= 04. VRB1- VRC- VCB= 05. VRB2- VBE- VRE= 06. VCC- VRC- VCB- VBE- VRE= 0

Aplicando-se LKC no ponto X, temos:

1.

IB= I1- I22. I1= I2+ IB


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CURVAS CARACTERSTICAS:As curvas caractersticas definem a regio de operao de um transistor, tais

como: regio de saturao, regio de corte, regio ativa e regio de ruptura.

De acordo com as necessidades do projeto essas regies de operao devemser escolhidas. Quando necessitamos de um transistor como chave eletrnica,normalmente as regies de corte e saturao so selecionadas; no caso de transistoroperando como amplificador, via de regra, escolhe-se a regio ativa.

A regio de ruptura indica a mxima tenso que o transistor pode suportar semriscos de danos.

A seguir so mostradas algumas curvas caractersticas, apenas como fimdidtico, no sendo obedecido a rigor nenhum tipo de escala.

CURVA CARACTERSTICA PARA MONTAGEM EM EMISSOR COMUM:

A regio de corte mostrada na rea sombreada, onde IB= 0.A curva de potncia mxima representa a mxima potncia que pode ser

dissipada pelo transistor.


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CURVA CARACTERSTICA PARA MONTAGEM EM COLETOR COMUM:

Observe a calibrao dos eixos de tenso e corrente para a montagem emcoletor comum, onde a corrente de base controla a corrente de emissor.

A figura abaixo mostra a curva caracterstica para emissor comum semelhantea vista anteriormente, no entanto, observe a rea sombreada, a qual denominada derea til, na qual o transistor opera com total segurana.


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A regio til delimitada pela curva de potncia mxima1 e conforme ditoanteriormente, o transistor trabalha com segurana, no ultrapassando a mximapotncia permitida.

CIRCUITOS DE POLARIZAO:Apresentaremos a seguir alguns circuitos de polarizao muito utilizados e

suas principais caractersticas:

1 - POLARIZAO POR CORRENTE DE BASE CONSTANTE

Tambm denominado de polarizao fixa, um circuito muito utilizadoquando deseja-se que o transistor opere como chaveamento eletrnico, com doispontos bem definidos: corte e saturao.

Por esse motivo esse tipo de polarizao no utilizado em circuitos lineares,pois muito instvel, pois uma variao da temperatura provoca uma variao de .

Para este tipo de polarizao: IC= IB

Para evitar o disparo trmico, adota-se geralmente: VCE= 0,5VCC

2 - POLARIZAO POR CORRENTE DE EMISSOR CONSTANTE

Diferente do caso anterior, procura-se compensar as variaes de atravs doresistor de emissor.

Assim, quando aumentar, a corrente de coletor aumenta, aumentandotambm a tenso no emissor, fazendo com que haja uma diminuio da tenso de

1Tambm denominada hiprbole de mxima dissipao.


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polarizao VBE, reduzindo a corrente de base. Isto resulta numa corrente de coletormenor compensando parcialmente o aumento original de .

Aplicando LKT:VCC = VRC+ VCE+ REIE

onde: VRC= RCIC

logo:VCC

= RCIC+ VCE + REIE

Adota-se como prtica para garantir a estabilidade trmica sem afetar o sinalde sada: VRE= 0,1VCC

Equaes bsicas:

IB=EB

CC

RR

V

+ou ainda:IB=

CI

IE= (+ 1)IB

3 - POLARIZAO POR DIVISOR DE TENSO NA BASE

A polarizao por divisor de tenso na base ou polarizao universal um dosmtodos mais usados em circuitos lineares.

A grande vantagem desse tipo de polarizao sua estabilidade trmica

(praticamente independente de ). O nome divisor de tenso proveniente do divisor


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de tenso formado por RB1 e RB2, onde RB2 polariza diretamente a juno base-emissor.

Passemos a analisar como opera esse tipo de polarizao.

Aplicando Thvenin:

Abrindo o terminal da base temos: VTH=B2B1

CCB2

RR

V.R

+

Ainda com o terminal da base aberto e VCCem curto, temos:

RTH=B2B1

B2B1

RR

R.R

+

Isto nos d o circuito equivalente de Thvenin:

OBS: A resistncia equivalente de Thvenin recebe o nome de RBBenquanto

que a tenso equivalente de Thvenin recebe o nome de VBB

Aplicando LKT:VTH- RTHIB- VBE- REIE= 0

Sendo: IB=1

IE

+, temos: IE=

1RR

V-V

THE

BETH

++

Se REfor 10 vezes maior do que1

RTH

+, podemos simplificar a frmula:

IE=E

BETH

R

V-V

Para se conseguir uma boa estabilidade no circuito utiliza-se a regra 10:1, o

que equivale dizer que:


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RTH0,1RE

Apresentamos a seguir algumas regras prticas para a elaborao de umprojeto de polarizao por divisor de tenso na base:

VE= 0,1VCCVCE= 0,5VCCVRC= 0,4VCC

RC= 4RERBB= 0,1RE

RB1=BB

CCBB

V

V.R ou RB1= RBB.

BB

CC

V

V

RB2=BBB1

BBB1

R-R

R.R ou RB2=

CC

BB

BB

V

V-1

R

Clculo das correntes de emissor, base e coletor

Em funo de IB=

1)(

IE

+

- ICBO IE= (+ 1)IB+ (+ 1)ICBO

IC= IB+ (+ 1)ICBO onde: (+ 1)ICBO= ICEO

Em funo de :Partindo da equao ( II ) da pgina 6 desta apostila:

IC= IE+ ICBO

temos: IE= IC+ IBlogo: IC= (IC+ IB) + ICBOportanto: IC= IC+ IB+ ICBOresolvendo: IC- IC= IB+ ICBOcolocando ICem evidncia resulta:

IC(1 - ) = IB+ ICBO

portanto:

IC=

+

-1

I

-1

I CBOB

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