Polarização TBJ: Guia Completo para Análise CC e Ponto de Operação

Dispositivos de Circuitos Eletrônicos Aula 4 Prof Landulfo Silveira Jr landulfojuniorulifecombr Assunto da aula 4 POLARIZAÇÃO DO TBJ Polarização do TBJ Ponto de operação Configurações EC BC e CC Metodologias de análise CC para os transistores TBJ Polarização CC do transistor TBJ Polarizar um transistor é calcular o ponto de funcionamento ponto de operação do mesmo É calcular as tensões e correntes que serão aplicadas ao componente para que ele funcione adequadamente dentro do que se propõe no circuito Para polarizar um transistor primeiro devese saber qual a finalidade do circuito que ele será utilizado Exemplo transistor como chave aula passada polarizase o TBJ nas regiões de corte e de saturação Corte IB 0 portanto IC 0 e VCE VCC Saturação IB 0 IC 0 VCE 0 ou VCE mínimo De fato existem três regiões de funcionamento para o transistor a Região de Corte a Região de Saturação e a Região Linear Um circuito para operar como amplificador de sinais alternados precisa estar polarizado na Região Linear Polarização Emissor Comum Relações básicas do transistor BE CB CE BE E C B C V V V V I I I I V 70 Polarização EC Capacitores C1 e C2 se comportam como curto para o sinal de entrada AC e aberto para o sinal CC da fonte de tensão de alimentação VCC capacitores de desacoplamento Pontos de operação polarização EC Saturação Corte Região Ativa Ponto de operação ponto Q Curva VCE x IC para uma polarização EC típica Circuito EC com polarização fixa Circuito completo CA CC Circuito equivalente CC Circuito EC com polarização fixa análise CC Malha baseemissor aciona o transistor B BE CC B B B BE CC BE RB CC R V V I R I V V V V V Malha coletoremissor C C CC CE CE C C CC CE RC CC B C R I V V V R I V V V V I I Exemplo 1 Determinar os valores de IB IC IE VCE e mostrar na curva VCE x IC se o transistor está na região de corte saturação ou ativa Obs desenhar também nesse gráfico os pontos de VCE mínimo e máximo e IC mínimo e máximo 1 μA 47 10 240 70 12 3 B B BE CC B B B BE CC BE RB CC I R V V I R I V V V V V 35 mA 2 5047 1 10 6 C B C I I I 83 V 6 10 22 2 3510 12 3 3 CE C C CC CE CE C C CE RC CC V R I V V V R I V V V Cálculos do ponto Q Determinação dos pontos máximos para VCE e IC pois nessa situação IC 0 pois nessa situação VCE 0 12 V CC CEmáx V V mA 45 C CC Cmáx R V I 12V 54mA 683V 235mA Ponto Q 471mA Reta de Carga Exercício 1 Determinar os valores de IB IC IE VCE e mostrar na curva VCE x IC se o transistor está na região de corte saturação ou ativa Obs desenhar também nesse gráfico os pontos de VCE mínimo e máximo e IC mínimo e máximo Circuito EC com polarização estável do Emissor Circuito completo CA CC Malha baseemissor Malha coletoremissor Circuito CC Notar a existência de RE multiplicado por β na malha BE Exemplo 2 Determinar os valores de IB IC IE VCE e mostrar na curva VCE x IC se o transistor está na região de corte saturação ou ativa Circuito EC com polarização por divisor de tensão Circuito CA CC malha baseemissor equivalente Thèvenin malha coletoremissor igual à configuração anterior Circuito CC Equivalente de Thèvenin Cálculo de RTh resistência equivalente vista pelo terminal da Base Para tal a tensão VCC é posta em zero RTh resistores R1 e R2 em paralelo Cálculo de ETh tensão equivalente vista pelo terminal da Base Para tal calculase o divisor de tensão em R2 por isso essa configuração EC é chamada divisor de tensão Circuito equivalente de Thèvenin visto pela Base Exemplo 3 Determinar os valores de IB IC IE VCE e mostrar na curva VCE x IC se o transistor está na região de corte saturação ou ativa Análise por Reta de Carga A Reta de Carga possui todos os pontos de operação do circuito considerando as características do transistor É útil em projetos de circuitos amplificadores AC onde o ponto de operação ponto Q na curva VCE x IC deve ficar no centro da reta Reta de Carga para a polarização com resistor no emissor Reta de Carga em um circuito com sinal AC Entrada Saída Exercício 2 Projeto Projete um amplificador EC com polarização por divisor de tensão que opere no centro da Reta de Carga sendo o valor de RC 100 Ω Utilize o transistor NPN modelo 2N4123 Reta de Carga ICmáx VCC Ponto Q Pósaula estudo de assuntos discutidos na aula e preparação para os assuntos das próximas aulas Fazer um mapa conceitual da polarização EC por divisor de tensão de um circuito cotendo TBJ Estudar os amplificadores de áudio que podem utilizar esse tipo de configuração Ler o capítulo 5 Transistores de Efeito de Campo FET do livro BOYLESTAD Robert L NASHELSKY Louis Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos 8ª edição São Paulo Editora Pearson PrenticeHall 2004 pdf disponível no Ulife material complementar A 11ª edição está disponível em Minha Biblioteca Projete e simule no CircuitLab httpswwwcircuitlabcom um circuito com transistor 2N4123 na polarização EC com resistor no emissor que opere no centro da reta de carga Ele será usado para alimentar uma carga de 32 Ω colocada no coletor RC 32 Ω Utilize uma fonte VCC 12 V Obrigado pela presença Boa semana a todos Abraços