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Transistor Bipolar de Junção TBJ – Parte II

Transistor Bipolar de Junção TBJ – Parte II. Jadsonlee da Silva Sá Jadsonlee.sa@univasf.edu.br www.univasf.edu.br/~jadsonlee.sa. Características do TBJ. Característica i C -v BE TBJ NPN.

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Transistor Bipolar de Junção TBJ – Parte II

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Presentation Transcript

  1. Transistor Bipolar de Junção TBJ – Parte II Jadsonlee da Silva Sá Jadsonlee.sa@univasf.edu.br www.univasf.edu.br/~jadsonlee.sa

  2. Características do TBJ • Característica iC-vBETBJ NPN. • As características iE-vBE e iB-vBE são idênticas, mas com fatores de escalas diferentes, IS/α (iE) e IS/β (iB). Idêntica a do diodo, exceto que temos n = 1.

  3. Características do TBJ • A tensão na junção EB diminui cerca de 2 mV para cada 1 °C de aumento na temperatura, considerando que a corrente é constante.

  4. Características Base Comum • Forma de descrever a operação de um TBJ é traçar a curva iC-vCB para vários valores de corrente iE. • Podemos utilizar essa curva para verificar o modo saturação (JEB e JCB - direta). Retas não são horizontais – iC depende um pouco de vC.

  5. Efeito Early • Vimos que na região ativa, iC depende levemente de vC. • Outra forma de perceber tal comportamento. Para vCE baixos, vC-vB < - 0,4, JCB fica diretam. polariz. Configuração emissor comum Para vBE, se vCE cresce, IS aumenta e iC aumenta proporcionalmente – Efeito Early. vCE = -VA (entre 50 e 100V) – Tensão de Early. Característica emissor comum.

  6. Efeito Early • A inclinação diferente de zero nas retas ic - vCE indica que a resistência de saída ro vista do coletor é finita.

  7. Características Emissor-Comum • Forma alternativa de expressar as características EC do TBJ – Utilizar iB ao invés de vBE.

  8. Características Emissor-Comum • Dependência de β com o nível de corrente de operação e com a temperatura.

  9. TBJ - Amplificador e Chave • Principais áreas de aplicação do TBJ: • Amplificador de sinais; • Chave em circuitos digitais. • Amplificador. • No modo ativo, o TBJ funciona como uma fonte de corrente controlada por tensão. • O aumento de vBE resulta no aumento de iC. • Como amplificar tensão?

  10. TBJ - Amplificador e Chave • Como obter amplificação linear, visto que a relação entre iC e vBE é não linear? • Polarizar o TBJ em uma tensão VBE e uma corrente IC. • Superpor o sinal a ser amplificado sobre VBE. • Se tal sinal for suficientemente pequeno, o TBJ operará em um segmento estreito e linear da curva iC-vBE. • A variação de iC resultará em uma variação linear do sinal a ser amplificado.

  11. TBJ - Amplificador • Amplificador - Emissor Comum. - Determinar VC. - Converter corrente em tensão. - Polarizar o TBJ. - Fornecer a potência do amplificador.

  12. TBJ - Amplificador • Amplificador - Emissor Comum. RCEsat é baixa – Chave fechada TBJ em corte – Chave aberta. 0,1 a 0,2 V

  13. TBJ - Amplificador • Amplificador - Emissor Comum. • O ganho de tensão do amplificador Av é dado por, • O amplificador é do tipo inversor – o sinal de saída está defasado em 180 graus com relação a entrada.

  14. TBJ - Amplificador • Amplificador - Emissor Comum. • Como maximizar o ganho de tensão? • Aumentar o máximo possível a queda de tensão em RC  Significa diminuir ao máximo VCE. • Problema  O ponto Q ficaria próximo do fim da região ativa – transistor poderá entrar na região de saturação e o pico negativo do sinal poderá ser ceifado. • Ganho teórico máximo.

  15. TBJ - Amplificador • Exemplo: considere um circuito EC utilizando um TBJ com IS = 10-15 A, RC = 6,8 KΩ e VCC = 10 V. • Determine VBE de polarização necessária para que o TBJ opere em VCE = 3,2 V. Qual é o valor correspondente de IC?

  16. TBJ - Amplificador • Exemplo: considere um circuito EC utilizando um TBJ com IS = 10-15 A, RC = 6,8 KΩ e VCC = 10 V. 2. Determine o ganho de tensão Av no ponto de polarização. Se um sinal de entrada senoidal com amplitude de pico de 5 mV for superposto a VBE, encontre a amplitude do sinal senoidal.

  17. TBJ - Amplificador • Exemplo: considere um circuito EC utilizando um TBJ com IS = 10-15 A, RC = 6,8 KΩ e VCC = 10 V. 3. Determine o incremento positivo em vBE (acima de VBE) que conduz o TBJ para o limiar da saturação, em que vCE = 0,3 V, ou seja, quanto vBE deverá aumentar para vCE = 0,3 V. IC no ponto de polarização é 1 mA. Quanto vBE deve aumentar para que IC seja 1,617 mA?

  18. TBJ - Amplificador • Exemplo: considere um circuito EC utilizando um TBJ com IS = 10-15 A, RC = 6,8 KΩ e VCC = 10 V. 4. Determine o incremento negativo em vBE que conduz o TBJ para 1% do corte, ou seja, para vO = 0,99VCC.

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