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© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 1 Eletrônica AnalógicaI Transistores – Parte I Polarização CC-TBJ © 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 1 Fonte: Slides dos Capítulos 3 e 4 – Transistores bipolares de junção e Polarização CC – TBJ. Dispositivos Eletrônicos e Teoria de Circuitos. Pearson. Disponível em: https://loja.grupoa.com.br/dispositivos-eletronicos-e-teoria-dos- circuitos9788564574212-p1004830 Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 2 • 23 de dezembro de 1947 Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 3 • 23 de dezembro de 1947 Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 4 •Lei de Moore (1965): a quantidade de transistores em CI dobraria a cada dois anos Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 5 Construção do transistor • Há dois tipos de transistores: pnp e npn • Os terminais são rotulados: E - Emissor B - Base C - Coletor Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 6 Correntes em um transistor B I C I E I  Uma corrente de emissor é a soma das correntes de coletor e de base: Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 7 Configuração emissor- comum O emissor é comum aos circuitos de entrada (base-emissor) e de saída (coletor-emssor). A entrada é aplicada à base e a saída é retirada do coletor. Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 8 Regiões de operação • Ativa • Faixa de operação do amplificador. • De corte • O amplificador está basicamente desligado. Há tensão, mas pouca corrente. •De saturação • O amplificador está totalmente ligado. Há corrente, mas pouca tensão. Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 9 Aproximações EC II  silício) (para7,0 V VBE  • Correntes de emissor e de coletor: • Tensão base-emissor: Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 10 Alfa () Idealmente:  = 1 Realidade:  fica algo entre 0,9 e 0,998 Alfa () é a razão de IC para IE : EI CI dcα  Alfa () no modo CA: EIΔ CIΔ acα  Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 11 Correntes de amplificador emissor-comum IE = IC + IB IC =  IE Correntes reais Quando IB = 0 A, está em corte, mas há uma corrente minoritária correndo chamada ICEO. μA0 I CBO CEO Bα I I   1 Onde ICBO = corrente de coletor minoritário ICBO é geralmente tão pequena que pode ser ignorada, exceto em transistores de alta potência e em ambientes de alta temperatura. Correntes ideais IC =  IE + ICBO Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 12 Beta () No modo CC: No modo CA: Às vezes refere-se ao CA como hfe, um termo usado nos cálculos do desenvolvimento de transistores B C dc I I β  constanteac    CEV B C I I  representa o fator de amplificação do resistor. Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 13 A relação entre os fatores de amplificação  e  são: 1  β β α 1  α α β Relação entre correntes: BC βII  BE )I(βI 1 Beta () Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 14 Polarização CC  Respostas CA.  Respostas CC.  Análise das condições CC pode ser separada da resposta CA. • Polarização: Aplicar tensões CC a um transistor no intuito de ligá- lo de modo que ele amplifique sinais CA. Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 15 Ponto de operação Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 16 As três regiões de operação • Operação em região ativa ou linear o A junção base-emissor é polarizada diretamente (VBE = 0,7V). o A junção base-coletor é polarizada reversamente. • Operação na região de corte o A junção base-emissor é polarizada reversamente. o A junção base-coletor é polarizada reversamente. • Operação na região de saturação o A junção base-emissor é polarizada diretamente. o A junção base-coletor é polarizada diretamente. Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 17 Circuitos de polarização CC • Circuitos de polarização fixa • Circuito de polarização estável do emissor • Malha coletor-emissor • Circuito de polarização por divisor de tensão • CC com realimentação de tensão Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 18 Polarização fixa Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 19 Polarização fixa • Circuitos de polarização mais simples. • Análise CC: circuito pode ser isolado dos valores CA. • Substituição dos capacitores por circuito aberto. • f = 0 Hz => impedância infinita (capacitor). • Fonte CC pode ser separada para análise. Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 20 Polarização fixa A malha base-emissor • Da Lei das Tensões de Kirchhof: • Resolvendo a equação para corrente base: +VCC – IBRB – VBE = 0 B BECC B R VV I   Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 21 Polarização fixa Malha coletor-emissor Corrente de coletor: Da Lei das Tensões de Kirchhof: BC II  CCCCCE RIVV  Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education,Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 22 Polarização fixa Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 23 Polarização fixa Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 24 Polarização fixa - Exemplo Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 25 Polarização fixa - Exemplo Solução: 1) Análise da Base Emissor Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 26 Polarização fixa - Exemplo Solução: 2) Análise da malha coletor-emissor Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 27 Polarização fixa - Exemplo Solução: 3) Análise das demais tensões Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. Todos os direitos reservados.slide 28 Polarização fixa Saturação • Quando o transistor está operando em saturação, a corrente ao longo dele está em seu máximo valor possível. C R CC V CsatI  VCEV 0 Electronic Devices and Circuit Theory Boylestad © 2013 by Pearson Higher Education, Inc Upper Saddle River, New Jersey 07458 • All Rights Reserved© 2013 Pearson. 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