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Engenharia de Controle e Automação Eletrônica Analógica I Aula 09 - Transistor Bipolar de Junção - Polarização por divisor de tensão Professor Dr. Edson Italo Mainardi Junior Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Mato Grosso do Sul - campus Três Lagoas • Circuito imune das variações no ganho de corrente (β) – Como vimos anteriormente, para o BJT de uma mesma família, temos que ocorre casos em que ganho de corrente é 100 e casos em que o ganho de corrente é 300; – Uma solução foi deslocar o resistor de base para o emissor, sendo essa configuração conhecida como polarização de emissor. – Entretanto, uma outra configuração capaz de manter o circuito imune a possíveis variações de β, é conhecido como, Polarização por divisor de tensão (PDT). • Polarização por divisor de tensão; – É a configuração mais utilizada em amplificadores; – É uma forma mais avançada em relação ao modelo de polarização de emissor; • Polarização por divisor de tensão: – Observe que o circuito da base é formado por um divisor de tensão (R1 e R2 ). – Por isso, o circuito é chamado de polarização por divisor de tensão (PDT). – Como você pode ver, a polarização pelo divisor de tensão é na verdade uma polarização do emissor disfarçada. – É por isso que o PDT estabelece um valor fixo na corrente do emissor, resultando em um ponto Q estável que é independente do ganho de corrente. – Note a inda que nesta conf iguração ut i l i zamos apenas uma fonte de alimentação; – Este modelo permite o ajuste do nível de tensão VBB desejado para o projeto atraves de R1 e R2. – Entretanto, reafirmamos que o PDT estabelece um valor fixo na corrente do emissor, resultando em um ponto Q estável. • Então, note que aplicando a LKC no nó central da base, temos: i1 = i2 + iB (VCC - VBB)/R1 = VBB/R2 + iB = 0 • Rearranjando: (VCC - VBB).R2 = VBB.R1 + iB.(R1.R2) = 0 • Logo, temos que: VBB = (R2 / (R1 + R2)).VCC - ((R1.R2) / (R1 + R2)).iB • Entretanto, sabendo que iB é da ordem de micro-amperes, podemos despresar iB, e assim: VBB = (R2 / (R1 + R2)).VCC • Portanto, a tensão VBB é dada em função de R1 e R2 ; VBB • Agora, relembrando que a polarização pelo divisor de tensão é na verdade uma polarização do emissor disfarçada. • Temos que a tensão (VBB–0,7) está aplicada diretamente ao RE, estabelecendo uma corrente de emissor fixa. • Então, a corrente de emissor é dada por: iE = (VBB - VBE) / RE • Assim, note que a corrente de emissor é fixa; • Seguindo, sabendo que ic = β.iB temos que: iB = iE / (β+1) • Sendo a corrente de emissor fixa, note que a corrente de base varia em função do ganho de corrente (β). • Ainda, analisando a corrente de coletor e relembrando que ic = β.iB, temos que: iC = (β / (β+1)).iE • Ou seja, sabendo que β/(β+1)≈1: iC ≈ iE • Em resumo: • Sendo a corrente de emissor fixa, temos que a corrente de base irá variar em função do ganho de corrente (β); • Sendo a corrente de base muito pequena, temos: iC ≈ iE • Assim, a corrente de coletor permanece praticamente constante; • Logo, o ponto Q(iC, VCE) nesse novo circuito é estável. • Exemplo 01) Para o circuito abaixo, sabendo que o ganho de corrente é varíavel, determine a tensão de base (VBB), a corrente da base, a corrente no emissor (IE), a tensão do emissor (VE), o ganho de corrente, a corrente no coletor (IC), a tensão do coletor (VC) e a tensão coletor-emissor (VCE). • Exemplo 02) Para o circuito abaixo, sabendo que o ganho de corrente é varíavel, determine a tensão de base (VBB), a corrente da base, a corrente no emissor (IE), a tensão do emissor (VE), o ganho de corrente, a corrente no coletor (IC), a tensão do coletor (VC) e a tensão coletor-emissor (VCE).
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