Aula6_transitor_bjt

Prévia do material em texto

TE 046 Dispositivos Eletrônicos 1
TE 046
DISPOSITIVOS ELETRÔNICOS
Oscar C. Gouveia Filho
Departamento de Engenharia Elétrica 
UFPR
URL: 
www.eletrica.ufpr.br/ogouveia/te046
E-mail: ogouveia@eletrica.ufpr.br
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 2
CAPÍTULO 5 - TRANSISTOR BIPOLAR DE JUNÇÃO (TBJ)
5.1 ESTRUTURA FÍSICA DO TRANSISTOR BIPOLAR
Construção em circuito integrado
Seção transversal simplificada
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 3
5.2 OPERAÇÃO DO TRANSISTOR BIPOLAR
Estrutura idealizada para 
uma polarização arbitrária 
Símbolo
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 4
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 5
5.2.1 Operação direta
Diodo base emissor diretamente polarizado
Lembrando I
S
 da junção pn
Ganho de corrente em emissor comum
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 6
A corrente de emissor é:
Que pode ser reescrita como
Ganho de corrente em base comum
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 7
Relações entre as correntes
A situação descrita corresponde ao transistor operando numa região de 
alto ganho de corrente. REGIÃO ATIVA DIRETA.
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 8
5.2.2 Operação reversa
Diodo base coletor diretamente polarizado
Ganho de corrente reverso em emissor comum
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 9
A corrente de coletor é:
Ganho de corrente reverso em base comum
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 10
5.2.3 Conjunto Completo de Equações para o BJT
Corrente total transportada através da base
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 11
Exemplo: Determine as corrente e tensões no transistor do circuito abaixo.
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 12
5.3 O TRANSISTOR pnp
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 13
O mesmo procedimento aplicado ao transistor npn pode ser usado para 
o transistor pnp, invertendo-se os sinais das correntes e tensões.
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 14
 Conjunto Completo de Equações para o Transistor pnp
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 15
5.4 Circuito Equivalente para os Transistores Bipolares
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 16
5.5 Característica i x v
5.5.1 Característica de saída em emissor comum
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 17
5.5.2 Característica de saída em base comum
Vcb
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 18
5.5.3 Característica de transferência na região ativa direta
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 19
Modo de Operação Junção EB Junção CB
Corte Reversa Reversa
Ativo direto Direta Reversa
Ativo reverso Reversa Direta
Saturação Direta Direta
5.6 Regiões de Operação do TBJ
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 20
5.7 Simplificações do Modelo de Transporte
5.7.1 Região de corte
Condições para v
BE
 e v
BC
 
Essas condições permitem desprezar os termos exponenciais nas equações 
do modelo, resultando em:
Ou seja, ambas as junções estão reversamente polarizadas
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 21
Modelo na região de corte
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 22
Exemplo: Determine as corrente e tensões no transistor do circuito abaixo.
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 23
5.7.2 Região ativa direta
Condições para v
BE
 e v
BC
 
As exponenciais em v
BC
 podem ser desprezadas
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 24
Os termos exponenciais são muito grandes comparados aos outros 
termos. Portanto as expressões podem ser simplificadas, resultando em:
Fazendo relações entre as correntes nos terminais, encontra-se:
Como i E=i BiC
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 25
Modelo simplificado para o BJT
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 26
Exemplo: Determine as tensões e correntes e correntes no circuito 
abaixo. Considere que o transistor tem β igual a 100. 
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 27
5.7.3 Região de saturação
Ambas as junções estão diretamente polarizadas
Resolvendo para v
BE
 e v
BC
 
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 28
para
É o valor de i
B
 para manter o transistor na região ativa direta
Se a corrente de base ultrapassa esse valor o transistor entra na saturação. 
O valor real da relação i
C
/i
B
 é chamado de β forçado. 
TE 046 Dispositivos Eletrônicos 29
5.8 Efeiro Early
β
F0
 é β
F
 para v
CE
 = 0 
	Slide 1
	Slide 2
	Slide 3
	Slide 4
	Slide 5
	Slide 6
	Slide 7
	Slide 8
	Slide 9
	Slide 10
	Slide 11
	Slide 12
	Slide 13
	Slide 14
	Slide 15
	Slide 16
	Slide 17
	Slide 18
	Slide 19
	Slide 20
	Slide 21
	Slide 22
	Slide 23
	Slide 24
	Slide 25
	Slide 26
	Slide 27
	Slide 28
	Slide 29