02 - TBJ v1.2

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Eletrônica I
Transistor Bipolar de Junção
Prof.: Welbert Rodrigues
Transistor Bipolar de Junção
Referências Bibliográficas
� BOYLESTAD, R.; NASHELSKY, L. Dispositivos
Eletrônicos e Teoria de Circuitos. 8º ed. Rio de Janeiro:
LTC, 1999.
� Cap. 3, 4, 7 e 8 ;
2
� MALVINO, A. P. Eletrônica. 4. ed. São Paulo: Pearson,
2007.
� Cap. 6, 7, 8 e 9;
� SEDRA, A. S.; SMITH K. C. Microeletrônica. 5. ed. São
Paulo: Pearson, 2005.
� Cap. 4;
Welbert Rodrigues
Introdução
� Os Transistores Bipolares de Junção (TBJ) são
dispositivos semicondutores de três terminais;
� Eles possuem três camadas semicondutoras;
� Suas aplicações vão desde amplificação de sinais até o
3
� Suas aplicações vão desde amplificação de sinais até o
projeto de circuitos lógicos digitais e de memória;
� O princípio básico envolvido nesses dispositivos é o uso de
uma tensão entre dois terminais para controlar o fluxo de
corrente no terceiro terminal;
� Portanto, ele pode ser usado como uma fonte de corrente
controlada;
Welbert Rodrigues
Introdução
� O sinal de controle também pode ser usado para fazer a
corrente no terceiro terminal variar de zero até um valor
significativo;
� Permitindo que o dispositivo funcione como uma chave,
que são os elementos básicos dos circuitos digitais;
4
que são os elementos básicos dos circuitos digitais;
� O transistor bipolar de junção (TBJ) consiste em duas
junções pn conectadas em série e em oposição;
� O termo bipolar se refere a condução de corrente, que se
dá tanto por elétrons quanto por lacunas;
Welbert Rodrigues
Estrutura Física
� Estrutura física simplificada de um TBJ;
5
Welbert Rodrigues
Configuração npn
Estrutura Física
� O transistor possui três regiões semicondutoras. E possui
dois tipos de configuração, npn e pnp:
npn pnp
Emissor (tipo n) Emissor (tipo p)
6
Welbert Rodrigues
Emissor (tipo n) Emissor (tipo p)
Base (tipo p); Base (tipo n);
Coletor (tipo n); Coletor (tipo p);
Estrutura Física
� Estrutura física do TBJ na configuração pnp
7
Welbert Rodrigues
Estrutura Física
� Os transistores possuem duas junções pn:
� A junção emissor-base (JEB);
� A junção coletor-base (JCB);
8
� Dependendo da condição de polarização (direta ou
reversa) dessas junções são obtidos diferentes modos de
operação;
Welbert Rodrigues
Modos de Operação
� Modos de Operação
Modo JEB JCB
Corte Reversa Reversa
Ativo Direta Reversa
9
� Modo Ativo: TBJ opera como amplificador;
� Modo Corte e Saturação: TBJ opera como chave;
Welbert Rodrigues
Saturação Direta Direta
Operação no Modo Ativo
� Para polarizar o TBJ é necessário duas fontes de tensão
externas;
� Para operar no modo ativo é necessário que a JEB fique
diretamente polarizada e a JCB reversamente;
10
Welbert Rodrigues
Operação no Modo Ativo
� A corrente do coletor e da base são relacionadas por um
parâmetro (β):
.C Bi iβ=
11
� O parâmetro β é constante para um determinado transistor
e é chamado de ganho de corrente de emissor comum;
� Para os transistores npn comuns, β fica na faixa de 100 a
200, podendo chegar a 1000 para dispositivos especiais;
Welbert Rodrigues
Operação no Modo Ativo
� Relação entre as três correntes do TBJ (IE, IC, IB):
As seguintes relações podem ser definidas com as duas
E C Bi i i= +
12
� As seguintes relações podem ser definidas com as duas
anteriores:
Welbert Rodrigues
1
E Ci i
β
β
+
= C Ei iα=⇒
1
β
α β= +
Operação no Modo Ativo
� O α é uma constante menor que a unidade, porém bem
próxima dela;
1
β
α β= +
13
� Por exemplo, para β=100, o α=0,99, consequentemente
IE≈IC;
� O α é chamado de ganho de corrente em base comum;
Welbert Rodrigues
Operação no Modo Ativo
� A tensão VBE faz com que uma corrente
flua pelo coletor (IC);
� Essa corrente IC é independente do
valor da tensão do coletor;
14
� Enquanto a junção JCB permanecer polarizada
reversamente (VCB≥0) fluirá uma corrente pelo coletor;
� Com isso, o terminal do coletor se comporta como uma
fonte de corrente ideal;
� O valor dessa fonte de corrente é determinado por VBE;
Welbert Rodrigues
Operação no Modo Ativo
� Omodelo equivalente do TBJ é apresentado abaixo:
15
� Portanto, o TBJ no modo ativo é uma fonte de corrente
(IC) controlada por tensão (vBE);
Welbert Rodrigues
Operação no Modo Ativo
� Para polarizar diretamente a JEB, pode-se aplicar uma
fonte de tensão diretamente aos terminais BE?
16
� É necessário um resistor para limitar essa corrente, pois
entre esses terminais há somente um diodo;
Welbert Rodrigues
Operação no Modo Ativo
� Polarização no modo ativo do TBJ pnp;
17
Welbert Rodrigues
Símbolos e Convenções
� Simbologia para transistores TBJ;
18
Welbert Rodrigues
Símbolos e Convenções
� Polarização do transistor no modo ativo;
19
Welbert Rodrigues
BCE iii += BCE iii +=
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Exemplo 1) Determine todas as tensões nodais e correntes
dos ramos, β=100.
20
Welbert Rodrigues
Análise cc de Circuitos com TBJs
� A princípio não sabemos se o TBJ esta no modo ativo.
Uma abordagem simplificada é supor a operação neste
modo;
� Depois da resolução basta checar se realmente o transistor
está ou não no modo ativo;
21
está ou não no modo ativo;
� Se as condições de operação no modo ativo forem
satisfeitas, então nosso trabalho estará completo;
� Caso contrário, o TBJ estará em outro modo de operação e
o problema terá que ser resolvido novamente;
Welbert Rodrigues
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Como a base está conectada à
fonte de 4V, permite-nos
concluir que a JBE está
diretamente polarizada;
Como a queda de tensão é
22
� Como a queda de tensão é
aproximadamente 0,7V.
� Concluímos que a tensão no
emissor é 3,3V;
Welbert Rodrigues
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Consequentemente, a corrente
no emissor IE é 1mA;
� O α≈0,99, então IC=0,99mA;
C EI Iα=
23
� O α≈0,99, então IC=0,99mA;
� A tensão no coletor é dada por:
Welbert Rodrigues
VIRV CCC 3,5.10 =−=
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Como a tensão na base é 4V e a tensão no coletor é 5,3V, a
JCB está reversamente polarizada, 1,3V.
� Ou seja, transistor operando no modo ativo;
� A corrente na base IB=0,01mA;
24
� A corrente na base IB=0,01mA;
Welbert Rodrigues
Simulação
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Exemplo 2) Analisar o circuito da
figura ao lado (β=100);
� A tensão VE=5,3V e a corrente
IE=1,6mA;
25
IE=1,6mA;
� Como IC≈IE, VC=2,48V;
Welbert Rodrigues
Análise cc de Circuitos com TBJs
� A suposição do modo ativo está incorreta, visto que a JCB
esta diretamente polarizada. TBJ no modo de saturação;
26
http://www.csgnetwork.com/transistorcalc.html
Welbert Rodrigues
VCEsat ≈ 0,3V
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Exemplo 3) Analisar o circuito abaixo (β=100);
27
Welbert Rodrigues
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Exemplo 4) Analisar o circuito abaixo (β=100);
28
Welbert Rodrigues
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Exemplo 5) Analisar o circuito abaixo (β=100);
29
Welbert Rodrigues
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Exemplo 6) Analisar o circuito abaixo (β=100);
Polarização por 
30
Welbert Rodrigues
Polarização por 
divisor de tensão
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Exemplo 6) Resolução:
31
Welbert Rodrigues
Simulação
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Exemplo 7) Determine:
a) IBQ, ICQ e VCEQ; b) VBC;
32
Welbert Rodrigues
Polarização Fixa
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Exemplo 7) Solução:
a)
33
b)
Welbert Rodrigues
Análisecc de Circuitos com TBJs
� Exemplo 8) Analisar o circuito abaixo (β=100);
34
Welbert Rodrigues
Análise cc de Circuitos com TBJs
� Exemplo 8) Resolução;
35
Welbert Rodrigues
Exercício
� Determine IC e VCE de polarização cc para o circuito da
figura;
Ic = 0,846mA
36
Welbert Rodrigues
VCE = 12,21V
Exercício
� No circuito da figura, considere
RC=2,5kΩ, RE=4,3kΩ e que o transistor
Q1 apresenta VBE=0,7V e um parâmetro
β muito elevado. Dessa forma,
determine o valor da tensão entre o
37
determine o valor da tensão entre o
coletor do transistor Q1 e o terminal de
terra.
Resp.: 2,5V
Welbert Rodrigues
Representação Gráfica
� Característica da curva IB x VBE - Emissor Comum;
38
Welbert Rodrigues
Representação Gráfica
� Um parâmetro importante do TBJ é a queda de tensão
VCE;
39
� Ela está diretamente relacionada com a potência máxima
do transistor;
Welbert Rodrigues
CCE IVP .=
Representação Gráfica
� A curva IC x VCE, informa o valor da corrente do coletor em
função de VCE, para diferentes correntes de base;
40
Welbert Rodrigues
Representação Gráfica
� Regiões da curva IC x VCE;
VCEsat ≈ 0,3V
41
Welbert Rodrigues
Corrente de Fuga (nA)
Representação Gráfica
� Na região de saturação, a JCB não está reversamente
polarizada. Como amplificador, essa região é evitada, pois o
sinal amplificado ficará destorcido (β varia);
42
Welbert Rodrigues
Datasheet
Polarização CC do TBJ
� Para determinar o ponto de operação (ponto quiescente Q)
do transistor utiliza-se a reta de carga;
43
Welbert Rodrigues
Polarização CC do TBJ
� A Reta de Carga do transistor consiste em construir a
curva IC x VCE, em um determinado circuito, ajustando-se
um valor fixo de IB, variando o VCE e medindo os valores
correspondentes de IC.
44
� O ponto de operação, ou ponto quiescente, será a
interseção da reta de carga com a curva IC x VCE
correspondente à corrente de base IB de operação.
Welbert Rodrigues
Polarização CC do TBJ
� Reta IC x VCE; CECCCC VIRV += .
C
CC
CE
C
C R
VV
R
I +−= .1
B
BF
B R
VVI −=
45
Welbert Rodrigues
Polarização CC do TBJ
� Movimentação do ponto Q com variação de IB;
C
CC
CE
C
C R
VV
R
I +−= .1
46
Welbert Rodrigues
Polarização CC do TBJ
� Variação do ponto Q em função de RC;
C
CC
CE
C
C R
VV
R
I +−= .1
47
Welbert Rodrigues
Polarização CC do TBJ
� Variação do ponto Q em função de VCC;
48
Welbert Rodrigues
C
CC
CE
C
C R
VV
R
I +−= .1
Polarização CC do TBJ
� Exemplo: Determine o ponto de operação do transistor do
circuito (RB = 500kΩ);
Q (5.5V , 6mA)
49
Welbert Rodrigues
CE CC C Cv V R i= −
1 CC
C CE
C C
Vi v
R R
= − +
Polarização CC do TBJ
� O ponto onde a reta de carga
intercepta a curva IB=0 é
conhecido como corte. Nesse
ponto a corrente de base é
zero e corrente do coletor é
50
zero e corrente do coletor é
muito pequena;
� A interseção da reta de carga
e a curva IB=IB(sat) é
chamada saturação;
Welbert Rodrigues
Polarização CC do TBJ
� Exercício: Dados a reta de carga e o ponto Q, determine os
valores de VCC, RC e RB do circuito;
51
Welbert Rodrigues
RC = 2kΩ RB = 965kΩVCC = 20V
Polarização CC do TBJ
� Exercício
509..
9.
05,09
==>=−−
≈=−−
==
βββ BEBCCC
CEEECCCC
BCE
IRIRV
IIdoconsideranIRIRV
mAIeVV
52
Welbert Rodrigues
x
Polarização CC do TBJ
� Exemplo: Polarização com realimentação de tensão;
IRVIRIRV
IIeIIdoConsideran
IRVIRIRV
BEBEBBBCCC
ECCC
EEBEBBCCCC
ββ 0
0
'
'
=−−−−
≈≈
=−−−−
53
Welbert Rodrigues
Ponto de operação Q
AI
IRVIRIRV
B
BEBEBBBCCC
µ
ββ
9,11
0
=
=−−−−
mAIII CBC 07,1==>= β
VVIRVIRV CEEECECCCC 69,30 ==>=−−−
mWIVP CCE 95,3==
Polarização CC do TBJ
� Exercício: a) Determine ICQ e VCEQ;
b) Determine VB, VC, VE, VBC e a potência dissipada no TBJ;
Q (11.26V , 1.86mA)
54
Welbert Rodrigues
VB = 0,7V
VC = 11,26V
VE = 0
VBC = -10,56V
P = 20,9 mW
Modos de Operação
� Modos de Operação
Modo JEB JCB
Corte Reversa Reversa
Ativo Direta Reversa
55
� Modo Ativo: TBJ opera como amplificador;
� Modo Corte e Saturação: TBJ opera como chave;
Welbert Rodrigues
Saturação Direta Direta
Corte e Saturação do TBJ
� Para funcionar como chave, o TBJ deve trabalhar nas
regiões de corte e saturação;
VCEsat ≈ 0,3V
56
Welbert Rodrigues
Chave fechada
Chave aberta
Exercício 7 – Lista 4
� Aplicação como Chave;
� Na saturação, a corrente IC é
muito alta e a tensão VCE é
muito baixa.
Corte e Saturação do TBJ
57
� O resultado é um valor de
resistência pequena entre os
dois terminais (C e E) dado
por:
Welbert Rodrigues
sat
sat
CE
sat
C
V
R
I
=
Chave fechada
� Aplicação como Chave;
� Na região de corte o valor de
ICEO é muito pequena e o
valor de VCE ≈ VCC;
Corte e Saturação do TBJ
58
� Com isso, tem-se uma
resistência grande entre o
coletor e o emissor, dada por:
Welbert Rodrigues
CC
corte
CEO
VR
I
=
Chave aberta
� Exemplo numérico:
� Saturação: VCEsat=0,3V e ICsat=4A
Rsat=75mΩ≈0
Corte e Saturação do TBJ
59
� Corte: VCE=VCC=15V e ICEO=50nA
Rcorte≈∞
Welbert Rodrigues
� Porta lógica inversora;
Corte e Saturação do TBJ
60
� É necessário que o TBJ chaveie do corte para saturação;
� Neste caso, será considerado que IC=ICEO=0, quando o IB=0;
� Além disso, será considerado que VCE=VCEsat=0, ao invés de
adotar um valor em torno de 0,3V;
Welbert Rodrigues
� Resultado das considerações:
Corte e Saturação do TBJ
61
Welbert Rodrigues
� Quando Vi=5V:
IB=63,2µA, VB=0,7V, IC=6,32mA
e VC=-0,19V => JCB: D e JEB:D
Saturação
Corte e Saturação do TBJ
VC=0,3V
62
� Quando Vi=0V:
IB=0A, IC=0 e VC=5V;
Welbert Rodrigues
� Transistores de Chaveamento:
possuem alta velocidade de
comutação, ou seja, para ir de 0
a 1 (0V a 5V) ou 1 para 0;
� td=retardo de tempo (resposta);
Corte e Saturação do TBJ
63
� tr= tempo de ascensão (10 a
90%);
� ton=tempo para ir de off a on;
� ts=tempo de resposta;
� tf= tempo para ir de 90 a 10%;
� toff=tempo para ir de on a off;
Welbert Rodrigues
� Aplicação: Fontes chaveadas;
� Conversor Buck (CC-CC):
Corte e Saturação do TBJ
64
� Abaixador de tensão:
Welbert Rodrigues
ES VDV .= T
tD on=
Modos de Operação
� Modos de Operação
Modo JEB JCB
Corte Reversa Reversa
Ativo Direta Reversa
65
� Modo Ativo: TBJ opera como amplificador;
� Modo Corte e Saturação: TBJ opera como chave;
Welbert Rodrigues
Saturação Direta Direta
Amplificadores com TBJ
� Modo Ativo – JEB (direta) e JCB (reversa): β=constante;
� Amplificador de Sinal:
66
Welbert Rodrigues
Amplificador
10mV 10V
Ganho = 1000
Amplificadores com TBJ
� Transistor TBJ como amplificador de sinais;
67
Welbert Rodrigues
Amplificador
Modo Ativo
� Configurações de Amplificadores:
� Emissor Comum:
Base Comum:
Configuração mais comum!
Amplificadores com TBJ
68
� Base Comum:
� Coletor Comum:
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Configuração Emissor Comum (Análise CA para pequenos
sinais);
69
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Circuito do amplificador EC com capacitores de
acoplamento e desvio;
70
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Ao injetar um pequeno sinal ca à base do transistor, ele se
somará à tensões cc de polarização e induzirá flutuações
na corrente de coletor de mesma forma e freqüência;
� Os capacitoresC1 e C2 são para acoplamento, que tem
como objetivo bloquear o nível cc do sinal, e C3 é o
71
como objetivo bloquear o nível cc do sinal, e C3 é o
capacitor de desvio;
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Se a amplitude do sinal de entrada for pequena, o
transistor usará somente uma pequena parte da reta de
carga e a operação será linear.
Ponto Médio
72
Welbert Rodrigues
Ponto Médio
Amplificadores com TBJ
� Por outro lado se o sinal de entrada for muito grande, as
flutuações ao longo da reta de carga levarão o transistor à
saturação e ao corte;
73
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� O capacitor de acoplamento faz a passagem de um sinal ca
de um ponto a outro, sem perda significativa do sinal;
� Na figura abaixo a tensão ca no ponto A é transmitida ao
ponto B;
74
� Para não haver atenuação considerável do sinal, XC<<RTH;
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Quanto menor a reatância capacitiva melhor o
acoplamento:
CfXC ..2
1
pi
=
75
� Naturalmente não é possível uma reatância nula. Se a
reatância for no máximo 10% da resistência total tem-se
um acoplamento estabilizado;
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� O capacitor de desvio é semelhante ao de acoplamento,
porém ele acopla um ponto qualquer a um ponto aterrado;
� O capacitor funciona idealmente como um
curto para um sinal ca;
76
� O ponto A está em curto com o terra no
que se refere ao sinal ca;
� Um capacitor de desvio não perturba a tensão
cc no ponto A porque ele fica aberto para corrente cc;
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� O capacitor C3 é um capacitor de desvio. A sua função no
circuito é a de aterrar o emissor para sinais ca e não
interferir na polarização cc;
� Para um acoplamento estabilizado todos os capacitores de
acoplamento e desvio devem ser cerca de X <= 0,1R;
77
acoplamento e desvio devem ser cerca de XC <= 0,1R;
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Num amplificador transistorizado, a fonte cc estabelece
correntes e tensões quiescentes.
� A fonte ca produz flutuações nessas correntes e tensões.
� O jeito mais simples de análise do circuito é dividindo a
78
� O jeito mais simples de análise do circuito é dividindo a
análise em duas partes: uma Análise cc e uma Análise ca.
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Para análise do circuito aplica-se o Teorema da
Superposição;
� Fontes de tensão = curto circuito; e fonte de corrente =
circuito aberto.
79
� Exemplo:
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Análise cc: análise do circuito considerando a fonte VCC e
desprezando a fonte VS;
80
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Análise ca: análise do circuito considerando a fonte VS e
desprezando a fonte VCC;
81
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Resolvendo separadamente a análise cc e ca, temos que a
corrente total em qualquer ramo é a soma das correntes cc
e ca. Da mesma forma a tensão total em qualquer ponto é
a soma das tensões cc e ca.
Notação:
82
� Notação:
� letras e índices maiúsculos para as grandezas cc: IC, VE, VCC.
� letras e índices minúsculos para as quantidades ca: ic, ve, vs.
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Exercício: A fonte ca da figura abaixo pode ter uma
frequência entre 100Hz e 200Hz. Para ter um acoplamento
estabilizado ao longo desta faixa, que valor deve ter o
capacitor de acoplamento?
83
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Exercício: Na figura 2, desejamos um capacitor de
acoplamento estabilizado para todas as freqüências entre
500Hz e 1MHz. Que valor ele deve ter?
84
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Exercício: Desenhe o circuito cc equivalente para o
amplificador da figura abaixo. Rotule as três correntes com
a notação cc padronizada. A seguir, desenhe o circuito ca
equivalente.
85
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Exercício: Desenhe os circuitos cc e ca equivalente para a
figura;
86
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Exemplo:
87
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Ponto Q e variação devido a tensão ca;
� Qual o parâmetro essa curva fornece?
Resistência 
do diodo do 
emissor
88
Welbert Rodrigues
emissor
E
BE
e I
V
r
∆
∆
=
Amplificadores com TBJ
� Operação básica de amplificação do TBJ;
� A polarização cc foi omitida (Base-Comum);
89
� A resistência de entrada é extremamente
baixa;
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� A resistência de saída é muito alta;
JEB => Direta
JCB => Indireta
90
� A diferença de valores entre as resistências de entrada e
saída é devida à junção direta e indiretamente polarizada;
Welbert Rodrigues
JCB => Indireta
Amplificadores com TBJ
� Utilizando valores típicos:
91
� Considerando (IC ≈ IE):
� Ganho de tensão:
Welbert Rodrigues
mAmV
R
VI
i
i
i 1020
200
=
Ω
==
VkmRIV LL 505.10. ===
250
200
50
===
mV
V
V
VA
i
L
V Valores Típicos BC: 50 a 300
Amplificadores com TBJ
� A operação básica de amplificação foi produzida
transferindo-se uma corrente I de um circuito de baixa
resistência para um circuito de alta resistência;
� Em italiano:
92
transferência + resistor => transistor
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� No modelo re, o diodo base-emissor pode ser substituído
pela resistência do emissor.
93
Welbert Rodrigues
=>
Capítulo 7 e 8 - Boylestad Modelos: re e híbrido equivalente
Amplificadores com TBJ
� Impedância de entrada Zi (EC) do TBJ - B/E:
Impedância de saída Z (EC) do TBJ– C/E:
e
B
Be
B
Ee
B
BE
i
i
i rI
Ir
I
Ir
I
V
I
VZ ββ ===== Baixa
94
� Impedância de saída Zo (EC) do TBJ– C/E:
Welbert Rodrigues
C
CE
o
o
o I
V
I
VZ ==
oo rZ = Alta
Amplificadores com TBJ
� Modelo re para a configuração EC do TBJ – Pequenos
Sinais (ac);
4 terminais!
95
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Parâmetros importantes do amplificador: Ganho de tensão
e corrente (Av e Ai) e impedância de entrada e saída (Zi e
Zo);
96
Welbert Rodrigues
Baixa
Alta
Amplificadores com TBJ
� Exemplo de cálculo de ganho;
Análise ca
97
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Exemplo de cálculo de ganho do amplificador;
98
Welbert Rodrigues
i
v V
VA 0=
e
oc
i
v
oc
e
i
ocb
r
rR
V
VA
rR
r
V
rRIV
)||(
)||.(
.
.)||.(.
0
0
==
−=−= βββ
Amplificadores com TBJ
� Exemplo de cálculo de ganho;
99
Welbert Rodrigues
Amplificadores com TBJ
� Exemplo de cálculo de ganho. Relação de fase:
100
Welbert Rodrigues
Deslocamento de fase de 180º
Exemplo 8.1 do Livro
Circuitos com TBJ
� Diagrama de Blocos de uma Fonte Linear;
101
Welbert Rodrigues
Circuitos com TBJ
� Circuito de uma fonte linear;
102
Welbert Rodrigues
Circuitos com TBJ
� Transistor como regulador de tensão;
103
� O zener é responsável por manter V0 estabilizada, porém
um circuito somente com o zener não consegue fornecer
correntes altas à carga;
Welbert Rodrigues
Circuitos com TBJ
� O TBJ é usado para reforçar a corrente de saída da fonte;
� Ele é colocado em série com a carga, que
funcionará como um resistor variável;
104
� O TBJ funciona como resistor variável, que ajusta seu
valor para manter V0 sempre no mesmo valor;
Welbert Rodrigues
V0 = VZ – 0,7
V0 = VI – VCE
Circuitos com TBJ
� Fonte linear ajustável;
105
Welbert Rodrigues
7,020 −= RVV
21
'
2
12 . RR
RVVR +
=
7,0.
21
'
2
10 −+
=
RRRVV
Potenciômetro
Não regulada!
Circuitos com TBJ
� Fonte linear ajustável (e estabilizada) com zener;
106
� No circuito V1 é variável.
� Neste circuito a tensão VZ entra no lugar de V1 das
equações anteriores;
Welbert Rodrigues
7,0.
21
'
2
0 −+
=
RR
RVV Z
Circuitos com TBJ
� Exemplo: Determine a máxima corrente de saída?
107
Welbert Rodrigues
mAIL 50010
7,07,5
max =
−
=
Circuitos com TBJ
� Exercício: O circuito da figura acima é uma fonte de tensão regulada
que usa como referência um diodo zener com 6 V de tensão nominal.
A tensão não regulada de entrada (Vnr) tem valor nominal de 15 V e
admite uma variação de 20% em torno do seu valor nominal. A
resistência de carga pode assumir valores que variam de 100 Ω até a
resistência infinita (circuito aberto). Nessas condições, qual será a
108
resistência infinita (circuito aberto). Nessas condições, qual será a
corrente máxima, em mA, suportada pelo diodo?
Welbert Rodrigues
IZmax = 40mA
Circuitos com TBJ
� Exercício:
109
Welbert Rodrigues
X
Circuitos com TBJ
� Acionamentos de relés;
110
Welbert Rodrigues
Qual o grande problema dessa montagem?
Circuitos com TBJ
� Ao desligar o transistor a corrente no indutor é anulada
instantaneamente;
111
Welbert Rodrigues
Circuitos com TBJ
� Solução:
112
Welbert Rodrigues