Aula13-Transistor Bipolar como amplificador

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Transistor Bipolar como
Amplificador de sinais 
Prof. Jaime A. Back
Notas de aula do Prof. Rodrigo Wolff Porto
Capacitores de desacoplamento CC
Capacitores de desacoplamento CC
Capacitores de desacoplamento CC
Capacitor de passagem (Bypass)
Capacitor de passagem (Bypass)
onde VT = 26mV
Excursão de sinal de saída
Excursão de sinal de saída
Excursão de sinal de saída
Excursão de sinal de saída
Excursão de sinal de saída
Máxima excursão simétrica
Máxima excursão simétrica
Modelo linear híbrido para pequenos 
sinais
Parâmetros do modelo híbrido
Configurações amplificadoras básicas
Análise das configurações amplificadoras
Análise das configurações amplificadoras
Configuração Emissor Comum
Configuração Emissor Comum
Configuração Emissor Comum
Configuração Coletor Comum
Configuração Coletor Comum
Configuração Coletor Comum
Configuração Coletor Comum
Configuração Coletor Comum
Configuração Base Comum
Configuração Base Comum
Configuração Base Comum
Configuração Base Comum
Configuração Base Comum
Comparação entre as configurações
Cálculo para circuito AC
Típico circuito amplificador emissor comum e suas formas de onda.
Cálculo dos parâmetros em CC
Cálculo dos parâmetros em CA
Cálculo para circuito AC
Cálculo dos parâmetros CC:
Abrir os capacitores (em 
CC os capacitores são 
considerados circuitos 
abertos).
Cálculo para circuito AC
Cálculo dos parâmetros CA:
Curto-circuito nos 
capacitores;
Curto-circuito na fonte.
Cálculo para circuito AC
Calcule Vsaida no circuito se ventr é 20mVpp/senoidal. Considerar Xc=0 para 
todos os capacitores. Considerar divisor estável (I1=I2) e VBE=0,7V e β=400 
a) A tensão quiescente na base vale:
b) VE= 1,86 - 0,7V=1,16V e 
portanto IE=1,16V/220 Ω = 5,27mA
c) re'=25mV/IEQ= 25mV/5,27mA = 4,7Ω
d) Ganho de tensão: Vsaida/ventr =-Rc/re‘
=- 820/4,7 = - 155 
e) Portanto se veentr=20mVpp a saida será
igual a: Vsaida= -172x(20mVpp)= -3,44Vpp
Cálculo para circuito AC
Típico circuito amplificador emissor comum e suas formas de onda.
Cálculo dos parâmetros em CC
Cálculo dos parâmetros em CA
Cálculo para circuito AC
Cálculo dos parâmetros CC:
Abrir os capacitores (em 
CC os capacitores são 
considerados circuitos 
abertos).
Cálculo para circuito AC
Cálculo dos parâmetros CA:
Curto-circuito nos 
capacitores;
Curto-circuito na fonte.
Cálculo para circuito AC
Calcule Vsaida no circuito se ventr é 20mVpp/senoidal. Considerar Xc=0 para 
todos os capacitores. Considerar divisor estável (I1=I2) e VBE=0,7V e β=100 
Cálculo para circuito AC
A análise da parte de amplificação do circuito é feita usando o Eq. de Thevenin:
Cálculo para circuito AC
Para a analise CA usa-se o circuito equivalente:
Cálculo para circuito AC
Juntando-se os modelos analisados, tem-se as duas versoes de circuito 
equivalente do transistor para pequenos sinais. Em (a) e o modelo p chamado de 
amplificador de transcondutância , ou seja, uma fonte de corrente controlada por 
tensao. Em (b) o modelo p chamado de amplificador de corrente , ou seja, uma 
fonte de corrente controlada por corrente.
Cálculo para circuito AC
Igualmente podem ser usados os modelos em T, onde novamente em (a) e o 
modelo T chamado de amplificador de transcondutância , ou seja, uma fonte de 
corrente controlada por tensao. Em (b) o modelo T chamado de amplificador de 
corrente , ou seja, uma fonte de corrente controlada por corrente:
Cálculo para circuito AC
A análise da parte de amplificação do circuito é feita usando o Eq. de Thevenin:
Cálculo para circuito AC
Para a analise CA usa-se o circuito equivalente:
Cálculo para circuito AC
kkvmAv be 10//6,3..15,41o = kkvmAv be 10//6,3..15,41o =
kkvmAv be 10//6,3..15,41o =
Para a analise CA usa-se o circuito equivalente:
mVmV
k
k
vbe 628,01.60081//2430
81//2430 =
+
=
kkvmAv be 10//6,3..15,41o =
9,68
60081//2430
81//2430
.
2430
10//63.100o =
+
−==
k
kkk
v
v
A
s
v
mV
k
k
kkmV
v
v
A
s
v 9,6860081//2430
81//2430
.10//63.15,41o −=
+
−==
Onde conclui-se que houve amplificação do sinal da fonte que era de 1 mV, chegando na base 
apenas 0,6328 mV, que foi amplificado para 68,9 mV no resistor de coletor e carga, que ficam em 
paralelo. Se for considerado apenas o transistor, sem contar a queda em Rs, tem-se ganho de 
68,9 mv/ 0,6328 mV = 109. Ou seja a tensão CA no coletor e’ quase110 vezes maior que na base!
Cálculo para circuito AC
103481//2430 == kRi
nAmV
k
k
ib 2601.60081//2430
81//2430
.
2430
1 =
+
=
103481//2430 == kRi
Usando-se o modelo com :
mVkknAvo 9,6810//63.260.100 −=−=
Cálculo para circuito AC
Simulação com PSim:
Parâmetros:
Vbe = 0,7
Beta = 100
Cálculo para circuito AC
Valores dos parâmetros CC:
Parametros:
Vcc = 10 V
Vbe = 0,7V
Beta = 100
Cálculo para circuito AC
Valores dos parâmetros CA:
Parâmetros:
Vbe = 0,7
Beta = 100
Vi
Vo
Cálculo para circuito AC
Resposta do circuito em CA:
Cálculo para circuito AC
Resposta do circuito em CA: