02/05/2017 1 UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA ELETRÔNICA 1 - ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes Aula 14 – POLARIZAÇÃO DC - TRANSISTOR DE JUNÇÃO BIPOLAR Curitiba, 3 maio de 2017. 03 Mai 17 AT14- Polarização DC TJB 2 CONTEÚDO DA AULA 1. REVISÃO 2. POLARIZAR O TJB 1. Polarização Fixa 2. Polarização Estável do Emissor 3. Polarização por Divisor de Tensão 4. Polarização com Realimentação 3. EXERCÍCIOS
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02/05/2017
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UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ
DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA
ELETRÔNICA 1 - ET74C
Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes
Aula 14 – POLARIZAÇÃO DC -
TRANSISTOR DE JUNÇÃO BIPOLAR
Curitiba, 3 maio de 2017.
03 Mai 17 AT14- Polarização DC TJB 2
CONTEÚDO DA AULA
1. REVISÃO
2. POLARIZAR O TJB
1. Polarização Fixa
2. Polarização Estável do Emissor
3. Polarização por Divisor de Tensão
4. Polarização com Realimentação
3. EXERCÍCIOS
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1-Revisão: funcionamento
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++
++
+
---
---- -
--- - ---
------
- - --- -
-
- -
---
---
+
+
+++
+ +--
- ---
- --- --
-
---
--
-- -
--
-
N NP
VEE VCC
- -
- -
- -
- -
Portadores majoritários do emissor adentram na base estes portadores
assumem a condição de portadores minoritários que ultrapassam a
camada de depleção da JBC resultando no efeito correspondente
ao da geração de portadores e consequente amplificação da corrente.
FONTE DE CORRENTE DEPENDENTE
---
B
C
I
I
BC II
1-Revisão: pinagem por analogia por diodos
26 Abr 17 AT12- Modos Operação TJB 4
Há indicação
de Vj Há indicação
de Vj
Não há
indicação
de Vj
NÃO há
indicação de VjNÃO há
indicação de Vj
Não há indicação de Vj
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1-Revisão: configurações de operação
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Determinada pelo terminal do TJB que é comum a entrada e saída do sinal.
1-Revisão: modos de operação do TJB
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Conforme a polarização das junções BE e BC, tem-se um dos seguintes modos de operação:
Modo de
operação
Junção
Base-
Emissor
Junção
Base-
Coletor
Função no
circuito
Representação
simplificadaEC=emissor comum CC=coletor comum
Saturação Direta DiretaChave eletrô-
nica controle
pelo terminal de
base.OPERAÇÃODISCRETAON & OFF
(EC)
Corte Reversa Reversa
(EC)
Ativo ou
Amplifi-
cação
Direta Reversa
Amplificador de
pequenos sinais
β>>1
(EC)
Ativo
reversoReversa Direta
β<1Sem aplicação
prática!
(CC)
E C
B
E C
B
+
- -
+B C
E E
CC
B E
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*AMPLIFICADOR *CHAVE ELETRÔNICA CONTROLE
E C
BOn Off
saturação
corte
Ponto Quiescente:
Curva característica
x
Reta de carga do circuito
E C
B
amplificação
1-Revisão: representação dos modos de operação na curva característica saída
1-Revisão: ponto de operação – “Q”
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Ponto de operação ou quiescente: análise gráfica em que as informações são obtidas pelo cruzamento da curva característica de saída do TJB em conjunto com a reta de carga do circuito elétrico em questão e que determina o ponto de operação ou quiescente do TJB.
ii) Circuito sob análise
iii) Reta de Carga
iv) Ponto Quiescente
Curva característica + Reta de carga
Rb
Rc
Vbb
VccRb
Rc
Vbb
Vcc
𝐼𝐶 = 0𝑉𝐶𝐸 = 0
i) Curva característica de saída do TJB
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2-Polarizar o TJB (polarização DC)
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Cálculo de níveis apropriados de tensões e correntes CC no transistor
para que o componente opere (ponto quiescente) na região de corte
• na condução, na queda sobre RC e na tensão de coletor VC;
•A da tensão no coletor é percebida na base através de RB;
•A da tensão na base, a polarização direta JBE, a corrente IC,
compensando o efeito provocado pelo da corrente de coletor
VCVB
3.1-Circuito polarização FIXA (ex Boylestad 4.1)
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Determine as quantidades indicadas para a configuração abaixo apresentada.
a)IBQ e ICQ b)VCEQ c)VB e VC d)VBC
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3.2-Circuito polarização FIXA (ex Boylestad 4.3)
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Dada a reta de carga do circuito e o ponto ‘Q’, determine os valores de
Vcc, Rc e Rb para a polarização fixa do TJB.
Do circuito tem-se
3.3-polarização estável
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a)
c)
Tensão
reversa, como
prevista!!
Boylestad
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3.4-Exercício do SEDRA 4.1 p. 222
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O TJB da fig 4.11 (a) tem = 100 e exibe VBE = 0,7V, quando Ic= 1mA. Projete o circuito de modo que uma corrente de 2mA circule pelo coletor, sendo a tensão Vc=5V.
1)A corrente de coletor é definida pelo RC, que
nesse caso é calculada por:
kmI
VVR
C
CCCC 5
2
515
2) Visto que VBE=0,7V quando Ic = 1mA, o valor
de VBE para Ic= 2mA é calculado empregando
a expressão do modelo do TJB para grandes
sinais:
AIs
eI
mm
S
16
25
7,0
10.9144,6
1
T
BE
V
V
SC eII
VVmAIBE
c
717,02
2.a)Valor de VBE para IC=2m com o valor de Is
calculado, empregando a mesma formulação:
3.5-Exercício do SEDRA 4.2 p. 228
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Considere o circuito mostrado na figura 4.16(a), que está redesenhada
na figura 4.16(b). Deseja-se todas as tensões nodais e correntes nos
ramos. Supor = 100.
1VE=VRE
VB= VBE+VRE
VRE=VE=4-0,7
VE=3,3V
2IE=VRE/RE
3,3/3,3k
IE=1mA
3aIC= IE
= /( +1)
= 100/101
≈ 0,99
3bIC= IE
IC= 0.99 (1m)
IE=0,99mA
4VC
VCC=VRC + VC
VC= 10-(0,99.
4,7k)
VC=5,3V
5IB
IE= Ic + IB
IB = (1-
0,99)m
IB = 0,01mA
VC
VE
VB
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3-Exercícios do cap 4 do Boylestad
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3-Exercícios do cap 4 do Boylestad
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3-Exercícios propostos diversos
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1) Tendo como base a figura ao lado, calcule a corrente de base,
supondo VBB = 10V e RB=100kohms. (R:93uA)
BEBBBB viRV . CECCCC viRV . CCEC iVP .
2) Tendo como base o mesmo circuito da figura
anterior, calcule a corrente de base, a corrente
de coletor supondo VBB = 2V e RB=100kohms.
(R:13uA. 1,3mA)
3) Tendo como base a figura acima, calcule a tensão entre o coletor e o emissor,
sabendo que a corrente do coletor é 1mA, a resistência do coletor é 3,6kohms, quando
a tensão de alimentação do coletor é 10V. Qual é a potência? (R: VCE=6,4V, P=6,4mW)
4) Qual é a potência dissipada por um transistor cuja corrente de coletor é 100mA, e a
tensão entre coletor e emissor é 3,5V? (R: 0,35W)
3-Exercícios propostos diversos
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5) A tensão no emissor do circuito da fig.
abaixo é igual a -0,7V. Se = 50, calcule
IE, IB, IC e Vc (R: 0,93mA, 18,2uA, 0,91mA
e +5,45V)
6) O circuito da fig. abaixo indica uma medida
em VB =+1V e VE= +1,7V. Determine a o valor
de e . Qual é a tensão esperada em VC?
(R: 0,994, 165, e -1,75V)Exercício 4.8 Sedra Exercício 4.9 Sedra