Relatório prática 9 Circuito de Polarização Estável de emissor

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UNIVERSIDADE ESTÁCIO DE SÁ
ENGENHARIAS
CURSOS SUPERIORES DE TECNOLOGIA EM
ELETRÔNICA ANALÓGICA – CCE1278
PROF. WASHINGTON BOMFIM
	 
Relatório da Prática IX – Polarização Estável de Emissor
Realizada em 01/11/2017 
	
	Turma 3002
Adalberto Lucio Oliveira da Silva
Ayrton Teixeira Gutierrez Neto
Ednomor da Silva Ferreira Junior 
Gabriel do Nascimento Trindade de Souza
Renan Soares França
Resumo – Nesta experiência iremos medir a tensão da entre a base-emissor no circuito colocando um emissor no circuito fixo para transformá-lo em estável.
 
Palavras-chave – Diodo, Transistor, Malha..
I. Introdução
O circuito de polarização dc da figura 1 contém um resistor de emissor para melhorar o nível de estabilidade da configuração com polarização fixa. A melhoria da estabilidade será demonstrada por meio de um exemplo numérico no fim da seção. A análise será realizada estudando-se primeiro a malha que inclui a tensão base-emissor, e depois utilizando os resultados para investigar a malha que inclui a tensão coletor-emissor.[1]
A malha base-emissor do circuito da figura 1 pode ser redesenhada da forma mostrada na figura 2. Escrevendo a lei das tensões de Kirchhoff ao longo da malha, no sentido horário, resulta na seguinte equação:[1]
+Vcc – IbRb – Vbe – IeRe = 0
 
Figura 1 Circuito de Polarização do TBJ com resistor de emissor.
Figura 2 Malha base-emissor
Agrupando os termos, fornece o seguinte:
-Ib(Rb + (β+1)Re) + Vcc – Vbe = 0
Multiplicando-se por (-1),temos
Ib(Rb + (β+1)Re) – Vcc + Vbe =0
Com
Ib(Rb + (β + 1)Re) = Vcc – Vbe
E solucionando para Ib nos dá
 Ib=Vcc –Vbe/Rb + (β+1)Re Eq.1
Observe que a única diferença entre esta equação para Ib e aquela obtida para a configuração com polarização fixa é o termo (β+1)Re.[1]
Um resultado interessante pode ser deduzido da equação 1, se a equação for utilizada par esboçar um circuito série equivalente, como mostrado na figura 3. Do circuito, solucionando para a corrente Ib, o resultado é a mesma equação obtida acima. Observe que independente da tensão base-emissor Vbe, o resistor Re(β+1). Em outras palavras, o resistor de emissor, que faz parte da malha coletor-emissor, “aparece como” (β+1)Re na malha base-emissor. Já que β é, normalmente, maior ou igual a 50, o resistor de emissor corresponde a um valor muito maior no circuito de entrada. Em geral, portanto, para a configuração da Figura 4,
Ri = (β+1)Re Eq.2
A equação 2 será muito útil na análise a seguir. Na verdade, ele proporciona um modo mais fácil de lembrar da equação 1.
Utilizando a lei de Ohm, sabemos que a corrente através de um sistema é a tensão dividida pela resistência do circuito. Para a malha base- emissor, a fonte resultante é Vcc- Vbe. Os valores de resistência são Rb mais Re multiplicado por (β+1). O resultado é a equação 1.
Figura 3. Circuito derivado da Eq 1.
Figura 4. Valor da impedância Re refletida.
A malha coletor-emissor está redesenhada na figura 5. Escrevendo a lei das tensão de Kirchhoff para a malha indicada, no sentido horário, resulta em :[2]
+IeRe + Vce + IcRc – Vcc = 0
Figura 5. Malha coletor-emissor
Substituindo Ie Ic, e agrupando os termos, vem 
Vce – Vcc + Ic(Rc+Re) = 0
Vce= Vcc – Ic(Rc + Re) = 0 Eq.3
A notação Ve indica uma tensão do emissor para a terra, e é determinada por 
Ve = IeRe Eq.4
Enquanto que a tensão do coletor para a terra pode ser determinada de 
Vce = Vc – Ve
E
Vc= Vce + Ve Eq.5
Ou
Vc= Vcc – IcRc Eq.6
A tensão na base em relação à terra pode ser determinada de
Vb = Vcc – IbRb Eq.7
Ou
Vb = Vbe + Ve Eq. 8[2]
II. Materiais e métodos
A. Materiais
3 resistores de 1KΩ (Re), 2,2MΩ (Rb) e 4,7KΩ;
1 Transistor Bipolar PN2222A;
Multímetro Digital;
Protoboard;
Fonte de alimentação DC.
B. Métodos
Conforme os materiais dados em laboratório, montaremos o circuito de polarização fixa utilizando um transistor bipolar PN2222A, no qual ligaremos o resistor Rb (base) em paralelo com o resistor Rc (coletor) sendo alimentados por uma tensão de 12v, e em seguida incluiremos o resistor Re (emissor) ao circuito, originando o Circuito Estável de Emissor com o objetivo de melhorar o nível de estabilidade (figura 4.). Após a construção do circuito, foram executadas as medições da corrente de base (Ib), corrente do coletor (Ic), tensão coletor-emissor (Vce) e a tensão no resistor do coletor (Vrc) (figuras 5 e 6), em seguida calculamos os valores das correntes (Ib e Ic) e das tensões (Vce e VRc) considerando que o transistor tenha um ganho igual a 300 (β=300) conforme proposto pelo roteiro do professor. Os valores obtidos durante as medições foram inseridos em tabelas e comparados com os resultados teóricos adquiridos por base de cálculos no intuito de discutir e analisar, caso tenha, suas discrepâncias.
Figura 6. Multímetro utilizado na prática
Figura 7. Circuito Estável de Emissor
Figura 8. Medindo a corrente de base
Figura 9. Medindo a corrente de coletor
III. Resultados e discussão
Resultados:
Executada a medição e registro dos valores de tensão e corrente do Circuito Estável de Emissor conforme solicitado durante a prática (Tabela I.).
	VALORES MEDIDOS
	VCC = 12V
	VRC
	VCE
	4,57V
	6,48V
	COLETOR
	RC
	Ic
	4,7KΩ
	0,93mA
	BASE
	RB
	Ib
	2.2MΩ
	4,66μA
	*βreal = 199,57
Tabela I. Medidas do Circuito Estável de Emissor
*Cálculo do βreal foi adquirido da seguinte forma:
β = 
β = 
β = 199,57
Executado o cálculo e registro dos valores de tensão e corrente do Circuito Estável de Emissor conforme solicitado durante a pratica (Tabela II.).
	VALORES CALCULADOS (Teórico)
	VCC = 12V
	VRC
	 VCE
	6,37V
	4,27
	COLETOR
	RC
	Ic
	4,7KΩ
	1,356mA
	BASE
	RB
	Ib
	2.2MΩ
	4,52μA
	β = 300 (proposto pelo roteiro)
Tabela II. Valores Calculados do Circuito Estável de emissor
Equações utilizadas:
Ic = 
Ib = 
VRC = 
VCE = 
IV. Conclusões
Através dessa experiência concluímos que ao inserirmos um resistor de emissor no circuito de polarização fixa, transformando em Circuito Estável de Emissor, gera uma melhoria no nível de estabilidade mantendo as correntes e tensões próximas aos valores estabelecidos pelo circuito, diminuindo assim a dependência da corrente de base do ganho do transistor. Além disso, foi observado uma discrepância ao compararmos os valores calculados com os medidos, no qual justificamos que o valor de β arbitrado pelo professor durante a etapa de cálculo, resultou em uma variação alta com relação aos valores obtidos durante a medição.
V. Referências bibliográficas
[1] BOYLESTAD, Robert L.; NASHELSKY, Louis. Dispositivos eletrônicos e teoria de circuito. Tradução Alberto Gaspar Guimarães. 6. ed. Rio de Janeiro: LTC, c1999. 649 p..
[2] CATHEY, Jimmie J. Dispositivos e circuitos eletrônicos. Tradução Romeu Aldo. São Paulo: Makron, 1994. 499 p.