Polariza o do bjt
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Polarização do BJT. Prof. Marcelo de Oliveira Rosa. Polarização do BJT. Basicamente precisaremos lembrar que: v BE = 0.7 V (fornecido) i E = ( β + 1) i B ≈ i C i C = β i B Iniciamos as análises determinado i B e posteriormente usamos as relações acima + leis de Kirchoff

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Presentation Transcript


Polariza o do bjt

Polarização do BJT

Prof. Marcelo de Oliveira Rosa


Polariza o do bjt1

Polarização do BJT

  • Basicamente precisaremos lembrar que:

    • vBE = 0.7 V (fornecido)

    • iE = (β + 1) iB≈iC

    • iC = βiB

      • Iniciamos as análises determinado iB e posteriormente usamos as relações acima + leis de Kirchoff

    • Conceito de ponto quiescente ou de operação.

      • Região na qual o transistor funcionará.

        • Preferencialmente região ativa do transistor.


Polariza o do bjt2

Polarização do BJT

  • Ponto de operação

    • Região de saturação e de corte.


Polariza o do bjt3

Polarização do BJT

  • Ponto de operação

    • Limites de corrente, tensão e potência.


Polariza o do bjt4

Polarização do BJT

  • Ponto de operação

    • Região ativa e pontos possíveis de operação.


Polariza o do bjt5

Polarização do BJT

  • Ponto de operação

    • Transistor desligado


Polariza o do bjt6

Polarização do BJT

  • Ponto de operação

    • Transistor ligado, mas tende a saturação.


Polariza o do bjt7

Polarização do BJT

  • Ponto de operação

    • Transistor ligado mas tende a limite de potência


Polariza o do bjt8

Polarização do BJT

  • Ponto de operação

    • Transistor ligado para “pequenos sinais”


Polariza o do bjt9

Polarização do BJT

  • Ponto de operação

    • Buscamos uma região linear

      • iC é linearmente proporcional a vCE.

      • Variação de iB provoca variação linear em vCE.

        • Para amplificação (veremos depois) linear.

    • Buscamos circuito estável.

      • Variação de temperatura não altera ponto de operação.

      • Variação de hfe (βAC) não altera ponto de operação.


Polariza o do bjt10

Polarização do BJT

Circuito de polarização fixa


Polariza o do bjt11

Polarização do BJT

  • Circuito de polarização fixa

    • Usamos capacitores para isolar níveis DC.

      • Perturbação do ponto de operação.

    • Tensão de alimentação e resistores devem tornar o circuito ativo, na região de operação.

      • Corrente de saturação ICsat.

        • Corrente limítrofe quando o circuito está em saturação.

        • Idéia de corrente máxima suportada pelo coletor.

        • Obtida com base no VCEsat (VCE < VCEsat).

        • Para facilitar o cálculos, assumimos VCEsat = 0 e determinamos iC (que será iCsat).


Polariza o do bjt12

Polarização do BJT

  • Circuito de polarização fixa

    • Método da reta de carga.

      • Temos duas curvas básicas

        • iBvBE

        • iCvCE

      • Assumimos vBE = 0.7

        • Lembre-se que estamos polarizando o transistor, ou seja, a partir dessa tensão a corrente iC é influenciada apenas por vCE.

      • Determinamos a influência do circuito resistivo sobre iC e vCE

        • (reta de carga)


Polariza o do bjt13

Polarização do BJT

  • Circuito de polarização fixa

    • Influências de vBE, rC e vCC sobre operação:


Polariza o do bjt14

Polarização do BJT

  • Circuito de polarização estável via emissor

    • Incluímos um resistor no emissor (rE)


Polariza o do bjt15

Polarização do BJT

  • Circuito de polarização estável via emissor

    • “Reflexão” de resistência na entrada do transistor

      • (β+1) rE

    • Redução da influência de β na polarização do transistor.

      • Com polarização fixa

        • β iB constante   iC  vCE

      • Com polarização estável

        • β iB (levemente) iC  vCE


Polariza o do bjt16

Polarização do BJT

Circuito de polarização por divisor de tensão


Polariza o do bjt17

Polarização do BJT

  • Circuito de polarização por divisor de tensão

    • “Reflexão” de rE na entrada (por fator β+1)

      • Lembrar da polarização via emissor

    • Permite cálculo aproximado “rápido”

      • Divisor de tensão

        • Controle da corrente de base.

      • Condição prática: (β+1) rE > 10 r2

    • Estabilidade de ponto de operação em relação a β


Polariza o do bjt18

Polarização do BJT

Circuito de polarização com realimentação


Polariza o do bjt19

Polarização do BJT

  • Circuito de polarização com realimentação

    • Simplificação para facilitar análise

      • iC’ = iC + iB ≈ iC

    • Estabilidade por quase-independência de β

    • “Reflexão” de resistores rC e rE na entrada


Polariza o do bjt20

Polarização do BJT

  • “Reflexão de resistores”

    • Genericamente:

      • iB = v’ / (rB + β r’)

    • Mas

      • iC = βiB = b v’ / (rB + β r’)

    • Simplificando, pois β r’ >>rB

      • iC = β v’ / β r’ = v’ / r’

    • Ou seja, iC é “independente” de β

      • Lembre-se que existem condições para isso.


Polariza o do bjt21

Polarização do BJT

  • Projeto

    • Considerações usuais:

      • iC ≈ iE

      • vE = vCC/4 ou vCC/10

        • Garantir que vCE esteja dentro da região ativa

    • Lembre-se que:

      • iC = βiB ou iE = (β + 1) iB

    • Para o divisor de tensão, lembre-se que:

      • r2 ≤ βrE / 10


Polariza o do bjt22

Polarização do BJT

  • Estabilidade do ponto de operação

    • iC é função de iCBO, vBE e β.

    • Também chamada estabilidade térmica.

      • Como fatores externos alteram o ponto de operação.


Polariza o do bjt23

Polarização do BJT

  • Estabilidade do ponto de operação

    • iC é função de iCBO, vBE e β.


Polariza o do bjt24

Polarização do BJT

  • Estabilidade do ponto de operação

    • Ou seja (para circuito geral de polarização):

      • rB e vB podem ser rTH e vTH do divisor de tensão.


Polariza o do bjt25

Polarização do BJT

  • Estabilidade do ponto de operação

    • ΔiC = (∂iC/∂iCBO)ΔiCBO + (∂iC/∂vBE)ΔiBE + (∂iC/∂β)Δβ

      • Variação total em relação às variações parciais.

    • Convencionou-se:

      • S = ∂iC/∂iCBO = [(rB + rE)(β+1)]/[rB + rE(β+1)]

      • S’ = ∂iC/∂vBE = – [β]/[rB + rE(β+1)]

      • S” = ∂iC/∂β = muito complicado!

        • S” = ΔiC/Δβ = [iC1/β1] [(1+ rB/rE)/(1 + β2 + rB/rE)]

          • iC1 e β1 são valores conhecidos

          • β2 em nova condição do circuito


Polariza o do bjt26

Polarização do BJT

  • Estabilidade do ponto de operação

    • S, S’ e S” são chamados fatores de estabilidade.

      • Podemos calcular efeito total ou parcial de variações externas sobre o ponto de operação.


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