Estagios Basicos TBJ

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ESTÁGIOS BÁSICOS DE AMPLIFICADORES 
EM BAIXA FREQUÊNCIA
Disciplina: Eletrônica 
Analógica I
Profa. Dra. Greicy Costa Marques
SUMÁRIO
 TBJ como Amplificador.
 Condições cc.
 Corrente de coletor e transcondutância.
 Corrente de base e resistência de entrada de base.
 Corrente de emissor e resistência de entrada do emissor.
 Ganho de tensão.
 Modelos Equivalentes para Pequenos Sinais
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 2
 Modelos Equivalentes para Pequenos Sinais
 Modelo -Híbrido
 Modelo T
 Configurações Básicas de Amplificadores
 Emissor comum
 Emissor comum com resistência no emissor
 Base comum
 Seguidor de emissor
TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR
Para um transistor operar como amplificador o
ponto de operação deve está na região ativa.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 3
ponto de operação deve está na região ativa.
TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR
 Polarizar nada mais é que estabelecer uma
corrente cc constante no emissor (ou coletor);
 Essa corrente deve ser previsível às variações
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 4
 Essa corrente deve ser previsível às variações
dos parâmetros de temperatura e β;
 Pois a operação do TBJ como amplificador é
altamente influenciada pelo valor quiescente da
corrente.
TRANSISTOR COMO AMPLIFICADOR
 Podemos afirmar que:
 A junção base-emissor está
diretamente polarizada por
uma tensão cc VBE ;
 A junção coletor-base está
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 5
Figura 1
 A junção coletor-base está
reversa devido a conexão do
coletor com uma fonte de
alimentação VCC através do
resistor RC.
CONDIÇÕES CC
Considerando inicialmente as condições de polarização
cc faz-se o sinal vbe igual a zero, vide Figura 2.
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Figura 2.
RELAÇÕES PARA AS CORRENTES E TENSÕES CC
/CE II 
(1)
(2)
TBE VV
SC eII
//
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/CB II 
CCCCCEC RIVVV 
(3)
(4) 
CORRENTE DE COLETOR E TRANSCONDUTÂNCIA
 Conforme Figura 1, a tensão base-
emissor instantânea total vBE
beBEBE vVv  (5)
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 8
 Correspondentemente, a corrente de
coletor
  TbeBETBE VvV
S
Vv
SC eIeIi
// 
   TbeTBE VvVV
SC eeIi
// (6)
CORRENTE DE COLETOR E TRANSCONDUTÂNCIA
 Substituindo a (1) em (6) produz 
 Tbe Vv
CC eIi
/ (7) 
 Considerando vbe << VT, pode-se expandir a
exponencial de (7) em uma série e fica-se apenas
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 9
exponencial de (7) em uma série e fica-se apenas
com os dois primeiros termos



 
T
be
CC V
vIi 1 (8)
CORRENTE DE COLETOR E TRANSCONDUTÂNCIA
C vI  Ii (9)
 Sendo a aproximação válida apenas para 
vbe em pequenos sinais (cerca de 10mV)
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be
T
C v
V
I  CC Ii (9)
PodePode--sese observarobservar queque aa correntecorrente nono coletorcoletor éé
compostacomposta pelapela correntecorrente dede polarizaçãopolarização IICC ee dada
componentecomponente dede sinalsinal iicc..
CORRENTE DE COLETOR E TRANSCONDUTÂNCIA
 Componente de sinal
be
T
C
c vV
Ii  (10)
 Relacionando a corrente de sinal a um
sinal de tensão correspondente
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 11
sinal de tensão correspondente
bevmc gi 
TranscondutânciaTranscondutância
(11)
T
C
m V
Ig  )12(
INCLINAÇÃO gm
A Figura 3 mostra que gmé a inclinação da curva
iC – vBE .
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 12
Figura 3.
INCLINAÇÃO gm
 A aproximação em pequenos sinais implica manter a
amplitude do sinal suficientemente pequena, de modo
que
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 13
AA operaçãooperação fiquefique restritarestrita aoao segmentosegmento quasequase linearlinear dada
curvacurva exponencialexponencial dede iiCC -- vvBEBE nono pontoponto QQ..
PARA PEQUENOS SINAIS
 O transistor se comporta como uma
fonte de corrente controlada por tensão.
 A entrada do quadripolo dessa fonte
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 14
 A entrada do quadripolo dessa fonte
controlada está entre a base e o emissor
e a saída entre o coletor e o emissor.
CORRENTE DE BASE E RESISTÊNCIA DE ENTRADA DA 
BASE
 Para determinar a corrente de base ib (vista 
por vbe), tem-se que avaliar iB ,
be
T
CCC
B vV
IIii

1
)13(iIi 
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)13(bBB iIi 
aa componentecomponente dede sinalsinal iibb éé dadadada
porpor be
T
C
b vV
Ii

1 )14(
 Substituindo gm em (14) obtemos
be
m
b v
gi

 )15(
RESISTÊNCIA DE ENTRADA DA BASE
 A resistência de entrada (entre a base-
emissor), olhando para o terminal de base,
b
be
i
vr  )16(
 Substituindo (15) em (16), temos
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 16
 Substituindo (15) em (16), temos
mg
r   )17(
SubstituindoSubstituindo ggmm emem ((1717)) ee IICC/β/β porpor IIBB
B
T
I
Vr  )18(
CORRENTE DE EMISSOR
 A corrente total no emissor iE pode ser
determinada a partir de

cCC
E
iIii 
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 17
eEE iIi 

CI
be
T
E
be
T
Cc v
V
Iv
V
Ii 
 )20(
)19(
iiee éé aa componentecomponente dede sinalsinal
RESISTÊNCIA DE EMISSOR, re
 A resistência de entrada olhando para o
terminal do emissor, é
e
be
e i
vr  )21(
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 Substituindo (20) em (21) re fica
E
T
e I
Vr  )22(
RESISTÊNCIA DE EMISSOR, re
 Comparando (22) com a equação (12)
temos
mm
e gg
r 1  )23(
 Relacionando as re e r pela combinação de
T
C
m V
Ig 
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 Relacionando as re e r pela combinação de
suas respectivas definições
eebbe ririv  
Logo
e
b
e r
i
ir 



 err )1(   )24(
RESISTÊNCIAS r e re
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 20
GANHO DE TENSÃO
 Até o momento vimos que o transistor age
como uma fonte de corrente controlada por
tensão.
 Pois, estabelecemos que o transistor é Pois, estabelecemos que o transistor é
excitado pelo sinal vbe na base-emissor
fazendo que uma corrente gmvbe circule pelo
terminal de coletor em uma alta
impedância.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 21
GANHO DE TENSÃO
 Para obter um sinal de tensão na saída,
deve-se forçar a corrente circular por um
resistor, vide Figura 1. Ficando vC
CCCCC RiVv


01/02/2017 Eletrônica Analógica II 22
CcCC
CcCCCCC
CcCCCC
RiVv
RiRIVv
RiIVv



)(
)(
)25(
É a tensão de polarização
do coletor.
beCmCbemc vRgRvgv )( )26(
GANHO DE TENSÃO
 Portanto, o ganho de tensão desse amplificador
é
Rg cv tensãode Ganho
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 23
CmRg
be
c
v
v tensãode Ganho )27(
MODELOS PARA PEQUENOS SINAIS
 Vimos em slides anteriores que cada
corrente e tensão no amplificador da Figura
1 é composta de duas compontes:
• Componente cc • Componente cc 
• Componente de sinal
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MODELOS PARA PEQUENOS SINAIS
 As componentes cc são determinadas pelo
circuito da Figura 2 e pelas relações impostas
ao TBJ.
As componentes de sinais são obtidas As componentes de sinais são obtidas
eliminando-se as fontes cc, conforme Figura 4.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 25
MODELOS PARA PEQUENOS SINAIS
A Figura 4 mostra o circuito amplificador da Figura 1
com as fontes cc eliminadas.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 26
Figura 4.
POR QUE É ZERO?
 Como a tensão de uma fonte cc ideal não
varia, a tensão de sinal nela será zero.
 Devido a isso, substituímos V e V por um Devido a isso, substituímos Vcc e VBE por um
curto. Se houvesse fonte de corrente ideal esta
seria substituída por um circuito aberto.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 27
MODELOS PARA PEQUENOS SINAIS
 Através da Figura 4 podemos ver também
as expressões para as correntes ic, ib e ie
para um sinal vbe aplicado.
 As relações podem ser representadas por As relações podem ser representadas por
um circuito, que deve ter três terminais, C,
B e E, e deve manter as mesmas correntes
indicadas nos terminais.
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MODELOS PARA PEQUENOS SINAIS
Veremos os modelos:
 Modelo -Híbrido
 Modelo T Modelo T
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MODELO -HÍBRIDO
Esse modelo representa o TBJ como fonte de
corrente controlada por tensão e inclui
explicitamente a resistência de entrada de baseexplicitamente a resistência de entrada de base
r .
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MODELO -HÍBRIDO
A Figura 5 mostra duas versões ligeiramente
diferentes para o modelo -Híbrido
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 31
Figura 5.
MODELO -HÍBRIDO
 Pelo modelo temos:
bemc vgi 
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 32
r
vi beb 
MODELO -HÍBRIDO
 Contudo para ie a expressão não é tão
óbvia. No nó do emissor, temos
be
cbe
vgv
iii


01/02/2017 Eletrônica Analógica II 33
e
be
be
be
m
be
bem
be
r
v
rv
r
v
rg
r
v
vg
r










 




1
/)1(
)1(
MODELO -HÍBRIDO
 O modelo mostrado na Figura 5(b) pode ser
obtido expressando-se a corrente da fonte
controlada em termos da corrente da base
ib
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 34
bbm
bmbem
iirg
rigvg




)(
)(
MODELO -HÍBRIDO
É importante ressaltar que os modelos
equivalentes para pequenos sinais da Figura 5
modelam a operação do TBJ em um dadomodelam a operação do TBJ em um dado
ponto de polarização.
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MODELO T
Neste modelo assim como no modelo -
híbrido representa o TBJ como uma fonte
de corrente controlada.de corrente controlada.
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MODELO T
A Figura 6 mostra o circuito chamado modelo T,
duas versões são apresentadas.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 37
Figura 6.
MODELO T
 No circuito da Figura 6(a) o TBJ é representado
por uma fonte de corrente controlada por
tensão.
 No circuito da Figura 6(b) o TBJ é representado
por uma fonte de corrente controlada por
corrente.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 38
MODELO T
Pela Figura 6(a) vemos claramente que as
expressões para ib e ic.
bemc vgi 
ceb iii 
e
be
e r
vi 
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 39
ceb iii 



r
v
r
v
r
v
r
v
rg
r
vvg
r
vi
be
e
be
e
be
e
be
em
e
be
bem
e
be
b










)1(
1
1)1(
)1(
Sinal de controle.
MODELO T
Pode-se expressar a corrente da fonte
controlada em termos da corrente do
emissor, como:
rigvg  )(
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eeem
eembem
iirg
rigvg


)(
)(
Sinal de controle.
ANÁLISE DOS MODELOS PARA PEQUENOS SINAIS
A seguir é mostrado os passos a ser seguido
para análise de circuitos amplificadores compara análise de circuitos amplificadores com
TBJ para pequenos sinais.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 41
APLICAÇÃO DOS MODELOS EQUIVALENTES - PASSOS
 Determine o ponto de operação cc do TBJ e
em particular o valor da Ic .
 Calcule os valores dos parâmetros:
 gm = IC/VT
 r =/gm
 re = VT/IE  1/gm
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 42
APLICAÇÃO DOS MODELOS EQUIVALENTES - PASSOS
 Elimine as fontes cc de tensão substituindo-as
por um curto-circuito e fonte cc de corrente
por um circuito aberto.
 Substitua o TBJ por um de seus modelos Substitua o TBJ por um de seus modelos
equivalentes.
 Análise o circuito resultante para determinar as
grandezas de interesse.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 43
EXEMPLO 1
Para para o circuito da Figura A, determine o ganho de
tensão.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 44
Figura A.
CAPACITOR EM PEQUENOS SINAIS
 O capacitor de acoplamento cuja função é acoplar o
sinal de entrada ao emissor e bloquear grandezas
cc, é visto como uma capacitância infinita, logo
podemos subtituí-lo por um curto-circuito.
 Os capacitores de passagem funcionam como
pequenas baterias auxiliares, ajudando a fonte de
alimentação no fornecimento de corrente para um
compontente.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 45
RESUMO DOS PARÂMETROS DOS MODELOS
Parâmetros do modelo em termos das 
correntes de polarização:
T
C
m V
Ig  



C
T
E
T
e I
V
I
Vr 
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 46
TV  CE II




C
T
B
T
I
V
I
Vr 
C
A
o I
Vr 
RESUMO DOS PARÂMETROS DOS MODELOS
 Em termos de gm:
m
e g
r 
mg
r  
 Em termos de re:
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 47
e
m r
g 
e
m rr
g 11 

 Relações entre  e :




1 1


   1
11
err )1(  
ESTÁGIOS BÁSICOS COM TBJ
Abordaremos três estágios básicos de
amplificadores com TBJ:
 Os circuitos emissor-comum (EC)
 Os circuitos base-comum (BC)
 Os circuitos coletor-comum (CC)
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 48
AMPLIFICADOR EM EMISSOR COMUM
A Figura 7(a) mostra a configuração do amplificador em
EC.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 49
Figura 7(a)
AMPLIFICADOR EM EMISSOR COMUM
O TBJ é polarizado com:
 Uma fonte de corrente constante I.
 Um capacitor C (capacitor de passagem), Um capacitor CE (capacitor de passagem),
que conecta o emissor ao terra.
 Uma fonte de tensão cc, VCC
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 50
AMPLIFICADOR EM EMISSOR COMUM
 A capacitância é considerada suficientemente
elevada, de tal forma que apresenta uma baixa
reatância.
 Devido a isso substituir o capacitor por um
curto-circuito.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 51
AMPLIFICADOR EM EMISSOR COMUM
 Concectada à base temos a fonte de sinal vs
que tem resistência Rs.
 Pode-se observar que vs e Rs representam
tanto uma fonte real de sinal como umatanto uma fonte real de sinal como uma
circuito equivalente de Thévenin de um outro
circuito que alimenta o amplificador em EC.
 O sinal de saída vo é obtido no coletor.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 52
AMPLIFICADOR EM EMISSOR COMUM
 Deseja-se analisar o circuito do
amplificador EC para determinar:
 A resistência de entrada Ri, A resistência de entrada Ri,
 O ganho de tensão Av = vo/vs,
 O ganho de corrente Ai = io/ib,
 A resistência de saída Ro
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 53
AMPLIFICADOR EM EMISSOR COMUM
 O primeiro passo é determinar o ponto de
operação cc do TBJ e em particular o valor da
Ic.
 O segundo passo é calcular os valores dos
parâmetros.parâmetros.
 O terceiro passo é eliminar as fontes cc de
tensão substituindo-as por um curto-circuito e
fonte cc de corrente por um circuito aberto. E
substituir também os capacitores por curto-
circuitos.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 54
AMPLIFICADOR EM EMISSOR COMUM
 O quarto passo é substituir o TBJ por um de
seus modelos equivalentes.
 O quinto passo é a análise do circuito O quinto passo é a análise do circuito
resultante para determinar as grandezas de
interesse.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 55
AMPLIFICADOR EM EMISSOR COMUM
Após os passos mencionados anteriormente, o circuito
da Figura 7 (a) torna-se o circuito da Figura 7 (b).
01/02/2017 Eletrônica AnalógicaII 56
Figura 7(b)
AMPLIFICADOR EM EMISSOR COMUM
 Determinando Ri:
rRi  )28(
 Determinando vo/vs=Av :
rv
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 57
Primeiro: calcula-se a parcela de 
vs que aparece na base que é v. 

rR
r
v
v
Ss 
 )29(
Segundo: calcula-se vo/v.
)//(
)//)((
oCm
o
oCmo
rRg
v
v
rRvgv



 )30(
AMPLIFICADOR EM EMISSOR COMUM
Se em (31) R >>r o ganho




rR
rRA
v
v
v
v
v
vA
S
oC
v
o
ss
o
v



)//( )31(
Finalmente o ganho de 
tensão Av.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 58
Se em (31) Rs>>r o ganho
fica muito dependente de .
S
oC
v R
rRA )//(
Para baixos valores de Rs
diminui-se a dependência,
no extremo Rs<<r o ganho
fica independente de .
)//( oCmv rRgA 
)32(
)33(
AMPLIFICADOR EM EMISSOR COMUM
 Determinando Ai = io/ib :
Pela Figura 7(b)
pode-se ver que ib é 

r
vib 
Pela Figura 7(b) e )( vgri o 
01/02/2017 Eletrônica Analógica II
59
Pela Figura 7(b) e
aplicando o divisor de
corrente na saída io é
Logo Ai
Co
o
i
Coom
b
o
i
Rr
rA
rv
Rrrvg
i
iA






/
)/(
)34(
)( vgRr
ri m
Co
o
o 

AMPLIFICADOR EM EMISSOR COMUM
 Determinando Ro:
Inspecionando o circuito da Figura 7(b) como
segue: impondo-se vs = 0, pode-se observar
que v = 0 logo,
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 60
oCo rRR // )35(
EXEMPLO 2
Para para o circuito da Figura B, determine a resistências
de entrada e saída e os ganhos de tensão e corrente.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 61
Figura B.
RESUMINDO
 O amplificador em EC pode ser projetado
para proporcionar:
 Ganhos substanciais de Ai eAv
 Resistências de entrada de valor
moderado.
 Resistências de saída de valor elevado.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 62
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
A Figura 8 inclui uma resistência no caminho do sinal
entre o emissor e o terra.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 63
Figura 8.
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
 Com a inclusão de RE levará a mudanças
significativas nas características do
amplificador.
 Veremos também que a inclusão desse resistor Veremos também que a inclusão desse resistor
pode ser utilizado pelo projetista como uma
ferramenta eficaz de projeto para dar as
características que se fizerem necessárias no
projeto.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 64
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
Analisando o circuito da Figura
8:
 Escolher o modelo para o TBJ.
 Qual escolher?
 Pode ser qualquer um dos
modelos -híbrido ou T.modelos -híbrido ou T.
 Mas, podemos observar que a
resistência Re no emissor
aparecerá em série com a
resistência de emissor no
modelo T.
 Veremos ao final que a
escolha do modelo T simplifica
consideravelmente a análise.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 65
Figura 8.
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
A Figura 9 mostra o TBJ substituído pelo modelo T
acrescido da resistência de saída de coletor ro
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 66
Figura 9.
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
 Pelo circuito da Figura 9, pode-se ver que a
inclusão de ro conecta a saída do amplificador a sua
entrada, fazendo assim que a natureza unilateral
do amplificador seja perdida e complicando a
análise.
 Como normalmente ro é um valor elevado podemos
eliminá-lo do circuito, ficando a Figura 9 conforme
a Figura 10.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 67
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
A Figura 10 mostra o circuito da Figura 9 com ro
eliminado.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 68
Figura 10.
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
 Determinando Ri:
Pela Figura 10 a tensão 
de base é dada por
b
b
i i
vR 
)( Eeeb Rriv  )36(
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 69
Pelo nó na base, a
corrente de base pode ser 1
)1(



 eeb
iii )37(
))(1( Ee
b
b
i Rri
vR   )38(
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
 Esse resultado nos diz que a resistência de
entrada olhando-se para a base é (β+1) vezes a
resistência total no emissor.
 O fator (β+1) surge porque a corrente de base é
1/(β+1)ie. Logo, a inclusão de RE no emissor
aumenta Ri consideravelmente.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 70
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
 Fazendo uma comparação entre Ri com Re e
Ri sem Re tem-se o fator
e
Ee
Ei
Ei
R
r
Rr
RR
RR


)1(
))(1(
) sem(
) com(


)39(
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 71
Em
e
E Rg
r
R  11
)39(
e
m
e
m
r
g
r
g
11 



AMPLIFICADOR EM EC COM RE
 Determinando Av:
Primeiramente determinamos
o ganho da base para o
coletor vo/vb
Ceo Riv  )40(
Utilizando as equações (36) e )41(Rv 
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 72
Utilizando as equações (36) e
(40) o ganho fica
)41(
Fazendo   1 a equação (41)
torna-se Ee
C
b
o
Rr
R
v
v


Ee
C
b
o
Rr
R
v
v

 
)42(
)( Eeeb Rriv 
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
Em seguida calcule o ganho
vb/vs através do divisor de
tensão na entrada
Finalmente o ganho fica
Si
i
s
b
RR
R
v
v

 )43(
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 73
))(1( EeS
C
s
b
b
o
v RrR
R
v
v
v
vA



 )44(
Pode-se ver claramente pela equação (44) que o ganho
para esse amplificador é menor devido ao termo (+1)RE no
denominador.
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
 Uma outra vantagem devido a inclusão de RE no
emissor é que este amplificador pode trabalhar com
sinais de entrada maiores sem que ocorra distorção
não-linear.
 Isso ocorre porque somente uma pequena parcela do
sinal de entrada da base aparece entre a base e o
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 74
sinal de entrada da base aparece entre a base e o
emissor.
EmEe
e
b RgRr
r
v
v




1
1 )45(
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
 Determinando Ai:
eeo
e
b
iii
ii
1
1







01/02/2017 Eletrônica Analógica II 75
eeo iii 1




b
o
i i
iA )46(
AMPLIFICADOR EM EC COM RE
 Determinando Ro:
Co RR  )47(
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 76
RESUMINDO
 A resistência de entrada Ri aumenta de
(1+gmRE).
 Para a mesma distorção não-linear, podemos
aplicar um sinal (1+gmRE) vezes maior.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 77
aplicar um sinal (1+gmRE) vezes maior.
 O ganho de tensão é reduzido.
 O ganho de tensão é menos dependente do
valor de  (quando Rs é pequeno).
AMPLIFICADOR EM BASE-COMUM
A Figura 11 mostra o circuito amplificador em base
comum com TBJ.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 78
Figura 11
AMPLIFICADOR EM BASE-COMUM
No circuito da Figura 11 podemos ver:
 A base é aterrada.
 A fonte de sinal é acoplado ao emissor
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 79
 A fonte de sinal é acoplado ao emissor
através de um capacitor Cc de valor elevado.
 O sinal de saída é obtido no coletor.
AMPLIFICADOR EM BASE-COMUM
Como a fonte de sinal é aplicada ao terminal
de emissor é mais conveniente usar o modelo
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 80
de emissor é mais conveniente usar o modelo
T.
AMPLIFICADOR EM BASE-COMUM
A Figura 12 mostra o TBJ substituído pelo circuito
equivalente.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 81
Figura 12
AMPLIFICADOR EM BASE-COMUM
 Determinando Ri:
Analisando o circuito da 
Figura 12 revela que a 
resistência de entrada é
ei rR  )48(
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 82
Como re é relativamente
baixa, podemos ver que a
resistência de entrada
desse amplificador é
baixa.
AMPLIFICADOR EM BASE-COMUM Determinando Av = vo/vs:
A Figura 12 revela cque 
a tensão de saída vo Ceo Riv 
Pela entrada da Figura v
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 83
Pela entrada da Figura 
12 a corrente é:
Substituindo ie em vo o 
ganho fica
es
s
e rR
vi


es
C
s
o
v rR
R
v
vA

  )49(
AMPLIFICADOR EM BASE-COMUM
 Determinando Ai = io/ii:
Pela Figura 12 a ii
Pela Figura 12 a i
ei ii 
ii 
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 84
Pela Figura 12 a io
Finalmente o ganho de 
corrente fica
eo ii 
 


e
e
i
o
i i
i
i
iA )50(
AMPLIFICADOR EM BASE-COMUM
 Determinando Ro:
Co RR  )51(
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 85
RESUMINDO
 O amplificador em BC exibe uma baixa resistência de
entrada.
 Ganho de corrente próximo de 1.
 Resistência de saída determinada por RC.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 86
 Resistência de saída determinada por RC.
 Ganho de tensão é dependente de Rs.
 Por apresentar uma baixa impedância de entrada é
muito utilizado como amplificador de corrente de
ganho unitário ou como buffer (isolador de corrente).
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
A Figura 13 mostra o circuito
amplificador em CC:
 Neste circuito o coletor é
conectado à fonte VCC e,
portanto, está aterrado do
ponto de vista de sinais.
 O sinal de entrada é aplicado à
base e a saída é tomada no
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 87
base e a saída é tomada no
emissor.
 O objetivo desse circuito com
coletor comum é conectar uma
fonte de sinal com resistência
elevada a uma carga
relativamente baixa.
 Por isso, está mostrado uma
resistência de carga.
 Sendo mais específico, o sinal
de saída no emissor é acoplado
a carga RL. Figura 13
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
A Figura 14 mostra o circuito amplificador em CC obtido
pela substituição do TBJ pelo modelo T:
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 88
Figura 14
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
A Figura 15 mostra o circuito amplificador em CC
redesenhado para mostrar que ro está em paralelo com
RL:
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 89
Figura 15
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
 A escolha pelo modelo T para a análise em
pequenos sinais se dá pelo fato de a resistência
de carga está conectada no emissor.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 90
 Na análise desse amplificador será considerado
a resistência de saída do coletor ro, pois esta
influencia significativamente no desempenho
desse amplificador.
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
 Determinando Ri:
Pela Figura 15 a
resistência de entrada é b
b
i i
vR 
Pela Figura 15 temos, ))//((  Loeeb Rrriv
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 91
Pela Figura 15 temos,
1
)1(



 eeb
Loeeb
iii
Finalmente
)]//()[1( Loei RrrR   )52(
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
Para o caso que re << RL << ro
Li RR )1(   )53(
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 92
Pela equação podemos ver que esse amplificador exibe uma
resistência relativamente elevada. Pois, o efeito da fonte de sinal
ao se conectar uma carga RL ao circuito é reduzido porque RL é,
na verdade, multiplicada por (+1).
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
Visualizando melhor, determina-se a parcela do sinal de
entrada na base. Através do divisor de tensão
)]//()[1( Loeb Rrrv   )54(
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 93
)]//()[1( LoeS
Loe
s
b
RrrRv 


)54(
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
 Determinando Av:
)//(
)//(
Loe
Lo
b
o
Rrr
Rr
v
v


Para calcular o ganho total,
podemos determinar o ganho entre
a base e o coletor pelo divisor de
tensão
)55(
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 94
Finalmente o ganho
total é
Para re usualmente pequeno, vo/vb se aproxima da unidade, o que
significa que o sinal do emissor segue o sinal da base.
))//()(1(
)//)(1(
Loes
Lo
b
o
s
b
s
o
v RrrR
Rr
v
v
v
v
v
vA




)56(
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
Expressando de outra forma
)//( Loo
v R
Rr
v
vA

 )57(
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 95
)//(
1 Loe
ss
v
RrrRv 

)57(
As equações (56) e (57) mostram que o ganho de
tensão é menor que a unidade.
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
 Determinando Ro:
Fazendo vs = 0 e aplicando uma
tensão de teste vx ao emissor, vide
Figura 16.
Pelo circuito da Figura 16,
podemos ver que vx e ie são
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 96
Figura 16
podemos ver que vx e ie são
Se
x
e
eeSex
rRx
rRx
Rr
vi
riRiv
vvv
vvv
es
es
)1(
)1(
0







AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
fornecendo
e
o
x
x
o
x
ex
i
r
vi
r
vii

 0
Pelo nó do emissor, temos
Se
x
o
x
x Rr
v
r
vi
)1( 

01/02/2017 Eletrônica Analógica II 97
Como Ro  vx/ix
Seox
x
o Rrrv
i
R )1(
111

 )58(
Pode-se ver através de
(58) que Ro equivale ao
paralelo de 





1
//

S
eoo
RrrR )59(
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
 A equação (59) revela que Ro é usualmente baixa.
 Isso fica mais claro considerando-se o caso típico
em que ro é muito alta e, portanto,
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 98
1


s
eo
RrR )60(
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
 Determinando Ai:
Pelo divisor de corrente
na saída
eb ii )1( 
Pelo nó da base, temos
e
o
o iRr
ri


01/02/2017 Eletrônica Analógica II 99
e
Lo
o Rr 
)1( 



b
Lo
o
o
e
Lo
o
o
i
Rr
ri
i
Rr
ri
Lo
o
b
o
i Rr
r
i
iA

 )1(
Finalmente o ganho fica
RESUMINDO
 Este amplificador exibe uma alta impedância de
entrada e uma baixa impedância de saída.
 Ganho de tensão menor e próximo da unidade.
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 100
 Ganho de tensão menor e próximo da unidade.
 Ganho de corrente relativamente elevado.
AMPLIFICADOR EM COLETOR COMUM
 É utilizado em aplicações nas quais uma
elevada resistência de fonte deve ser conectada
a uma carga de baixo valor.
 Em outras palavras atua como um isolador
01/02/2017 Eletrônica Analógica II 101
 Em outras palavras atua como um isolador
(buffer).
 Pode ser utilizado também como último estágio
de um amplificador de múltiplos estágios, cujo
objetivo não é aumentar o ganho de tensão,
mas fornecer uma baixa resistência de saída.