TBJ-Transistor-Bipolar-de-Juncão-Aula-Completa-Principios-Eletronica-Analogica

Aula 8 TBJs Professor Rodrigo Carvalho Tutu MSc Eng Professor Assistente Área de Eletrônica Embarcada Princípios de Eletrônica Analógica Campus Universitário SENAI CIMATEC Tópicos 19042022 2 1 Transistor Bipolar de Junção TBJ 2 Curvas Características do TBJ 3 Polarização do TBJ 4 TBJ como chave 5 Referências Tópicos 19042022 3 1 Transistor Bipolar de Junção TBJ 2 Curvas Características do TBJ 3 Polarização do TBJ 4 TBJ como chave 5 Referências 3 Polarização do TBJ 19042022 4 A análise ou projeto de amplificador com transistor exige o conhecimento das respostas CC e CA do sistema O nível de potência de saída ac amplificado é o resultado da transferência de energia das fontes DC aplicadas A análise ou projeto de qualquer amplificador eletrônico devese preocupar com as operações CA e DC 3 Polarização do TBJ 19042022 5 Polarizar o transistor é escolher um ponto de operação ou ponto Quiescente ou seja é a aplicação de tensões CC em um circuito para estabelecer valores fixos de iC e vCE 3 Polarização do TBJ 19042022 6 Polarização Ponto de operação A excursão ac ocorre no entorno de um ponto de operação ou Quiescente Aplicase tensões cc em um circuito para estabelecer valores fixos de iC e vCE O ponto de operação deve respeitar os limites de corrente tensão e potência 7 1 Transistor Bipolar de Junção TBJ Princípio de Funcionamento e Modos de Operação Funcionamento como Amplificador Efeito Amplificação no Transistor NPN 8 1 Transistor Bipolar de Junção TBJ Princípio de Funcionamento e Modos de Operação Funcionamento como Amplificador Efeito Amplificação no Transistor NPN 3 Polarização do TBJ 19042022 9 Polarização fixa Utiliza poucos componentes Se a temperatura β IC ICEO Se a temperatura β IC ICEO A interferência da temperatura pode levar o TBJ a saturação ou corte distorcendo o sinal de saída por conta do aumento de ICEO Usado em circuitos digitais C1 e C2 capacitores de acoplamento sinais de tensão DC existentes no sinal de entrada e afetam a polarização estabelecida no circuito C1 e C2 eliminam o nível DC C1 acopla Vin ao amplificador C2 acopla sinal amplificado à carga 3 Polarização do TBJ 19042022 10 Polarização fixa Circuito Equivalente para a análise DC o capacitor é um circuito aberto 3 Polarização do TBJ 19042022 11 Polarização fixa Malha Base Emissor B BE CC B R V V I 0 B E B B C C V I R V 3 Polarização do TBJ 19042022 12 Polarização fixa Malha Coletor Emissor 0 C E C C C C V I R V B C I I C C C C C E I R V V 3 Polarização do TBJ 19042022 13 Polarização fixa Exemplo 01 Determine para a configuração fixa da figura abaixo IB e IC VCE VB e VC VBC Considere β 50 240kΩ 22kΩ VCC12V 3 Polarização do TBJ 19042022 14 Polarização fixa Exemplo 01 240kΩ 22kΩ VCC12V Resposta 3 Polarização do TBJ 19042022 15 Polarização fixa com resistor de emissor O circuito de polarização ao lado contém um resistor de emissor para melhorar o nível de estabilidade da configuração com polarização fixa Quanto mais estável for uma configuração menos sua resposta ficará sujeita a alterações indesejáveis de temperatura e variações de parâmetros 3 Polarização do TBJ 19042022 16 Polarização fixa com resistor de emissor Malha Base Emissor E B BE CC B R R V V I 1 0 E E B E B B C C I R V I R V 3 Polarização do TBJ 19042022 17 Polarização fixa com resistor de emissor Malha ColetorEmissor 0 E E C E C C C C I R V I R V C E I I 1 B C I I C E C C C C C E I R I R V V E C C C C C E R R I V V 3 Polarização do TBJ 19042022 18 Polarização fixa com resistor de emissor Exemplo 02 Para o circuito de polarização estável do emissor visto na figura abaixo determine IB e IC VCE VC VE VB VBC Considere β 50 VCC 20V RB 430KΩ RC 2KΩ RE 1KΩ 3 Polarização do TBJ 19042022 19 Polarização fixa com resistor de emissor Exemplo 02 Resposta A K K R R V V I B E BE CC B 1 40 511 430 70 20 1 m A I I B C 2 0 1 5 0 4 0 1 V R R I V V C E C C C C E 1 3 9 7 V R I V V C C C C C 1 5 9 8 V V V V C E C E 2 0 1 V V V V E B E B 2 7 1 V V V V C B B C 1 3 2 7 a b c d e f g 3 Polarização do TBJ 19042022 20 Polarização por divisor de tensão ICQ e a tensão VCEQ de polarização eram uma função do ganho de corrente β do transistor Como β é sensível à temperatura principalmente em transistores de silício e o valor exato de beta geralmente não é bem definido seria desejável desenvolver um circuito de polarização menos dependente ou na verdade independente do beta do transistor 3 Polarização do TBJ 19042022 21 Polarização por divisor de tensão Análise Exata 3 Polarização do TBJ 19042022 22 Polarização por divisor de tensão Análise Exata Cálculo da resistência equivalente de Thévenin colocar um curto no lugar da fonte 3 Polarização do TBJ 19042022 23 Polarização por divisor de tensão Análise Exata Cálculo da tensão equivalente de Thévenin 3 Polarização do TBJ 19042022 24 Polarização por divisor de tensão Análise Exata Circuito Equivalente de Thévenin 3 Polarização do TBJ 19042022 25 Polarização por divisor de tensão Exemplo 03 Para o circuito abaixo determine VCE e a corrente IC de polarização CC para o circuito abaixo 3 Polarização do TBJ 19042022 26 Polarização por divisor de tensão Exemplo 03 Resposta 3 Polarização do TBJ 19042022 27 Polarização por divisor de tensão Análise Aproximada 2 1 0 B E R R S e Neste caso podese utilizar a equação aproximada 3 Polarização do TBJ 19042022 28 Polarização por divisor de tensão Análise Aproximada E E C C C C C E I R I R V V E C C C C C E R R I V V 3 Polarização do TBJ 19042022 29 Polarização por divisor de tensão Exemplo 04 Para o circuito abaixo determine VCE e a corrente IC de polarização CC para o circuito abaixo 3 Polarização do TBJ 19042022 30 Polarização por divisor de tensão Exemplo 04 Resposta VB ETH do exemplo 3 3 Polarização do TBJ 19042022 31 Polarização por divisor de tensão Exemplo 05 Determine os valores de IC e VCE utilizando as técnicas apresentadas 3 Polarização do TBJ 19042022 32 Polarização por divisor de tensão Exemplo 05 Análise Exata Resposta 3 Polarização do TBJ 19042022 33 Polarização por divisor de tensão Exemplo 05 Análise Exata Resposta 3 Polarização do TBJ 19042022 34 Resumo das Polarizações Obrigado 19042022 36 Esclarecimento de Dúvidas e Discussões