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Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Transistor Bipolar de Junção TBJ – Parte II Jadsonlee.

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1 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Transistor Bipolar de Junção TBJ – Parte II Jadsonlee da Silva Sá

2 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características do TBJ Característica i C -v BE TBJ NPN. As características i E -v BE e i B -v BE são idênticas, mas com fatores de escalas diferentes, I S /α (i E ) e I S /β (i B ). Idêntica a do diodo, exceto que temos n = 1.

3 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características do TBJ A tensão na junção EB diminui cerca de 2 mV para cada 1 °C de aumento na temperatura, considerando que a corrente é constante.

4 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características Base Comum Forma de descrever a operação de um TBJ é traçar a curva i C -v CB para vários valores de corrente i E. Podemos utilizar essa curva para verificar o modo saturação (JEB e JCB - direta). Retas não são horizontais – i C depende um pouco de v C.

5 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Efeito Early Vimos que na região ativa, i C depende levemente de v C. Outra forma de perceber tal comportamento. Configuração emissor comum Característica emissor comum. Para v CE baixos, v C -v B < - 0,4, JCB fica diretam. polariz. v CE = -V A (entre 50 e 100V) – Tensão de Early. Para v BE, se v CE cresce, I S aumenta e i C aumenta proporcionalmente – Efeito Early.

6 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Efeito Early A inclinação diferente de zero nas retas i c - v CE indica que a resistência de saída r o vista do coletor é finita.

7 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características Emissor-Comum Forma alternativa de expressar as características EC do TBJ – Utilizar i B ao invés de v BE.

8 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP Características Emissor-Comum Dependência de β com o nível de corrente de operação e com a temperatura.

9 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP TBJ - Amplificador e Chave Principais áreas de aplicação do TBJ: Amplificador de sinais; Chave em circuitos digitais. Amplificador. No modo ativo, o TBJ funciona como uma fonte de corrente controlada por tensão. O aumento de v BE resulta no aumento de i C. Como amplificar tensão?

10 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP TBJ - Amplificador e Chave Como obter amplificação linear, visto que a relação entre i C e v BE é não linear? Polarizar o TBJ em uma tensão V BE e uma corrente I C. Superpor o sinal a ser amplificado sobre V BE. Se tal sinal for suficientemente pequeno, o TBJ operará em um segmento estreito e linear da curva i C -v BE. A variação de i C resultará em uma variação linear do sinal a ser amplificado.

11 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP TBJ - Amplificador Amplificador - Emissor Comum. - Determinar V C. - Converter corrente em tensão. - Polarizar o TBJ. - Fornecer a potência do amplificador.

12 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP TBJ - Amplificador Amplificador - Emissor Comum. 0,1 a 0,2 V R CEsat é baixa – Chave fechada TBJ em corte – Chave aberta.

13 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP TBJ - Amplificador Amplificador - Emissor Comum. O ganho de tensão do amplificador A v é dado por, O amplificador é do tipo inversor – o sinal de saída está defasado em 180 graus com relação a entrada.

14 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP TBJ - Amplificador Amplificador - Emissor Comum. Como maximizar o ganho de tensão? Aumentar o máximo possível a queda de tensão em R C Significa diminuir ao máximo V CE. Problema O ponto Q ficaria próximo do fim da região ativa – transistor poderá entrar na região de saturação e o pico negativo do sinal poderá ser ceifado. Ganho teórico máximo.

15 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP TBJ - Amplificador Exemplo: considere um circuito EC utilizando um TBJ com I S = A, R C = 6,8 KΩ e V CC = 10 V Determine V BE de polarização necessária para que o TBJ opere em V CE = 3,2 V. Qual é o valor correspondente de I C ?

16 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP TBJ - Amplificador Exemplo: considere um circuito EC utilizando um TBJ com I S = A, R C = 6,8 KΩ e V CC = 10 V. 2. Determine o ganho de tensão A v no ponto de polarização. Se um sinal de entrada senoidal com amplitude de pico de 5 mV for superposto a V BE, encontre a amplitude do sinal senoidal.

17 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP TBJ - Amplificador Exemplo: considere um circuito EC utilizando um TBJ com I S = A, R C = 6,8 KΩ e V CC = 10 V. 3. Determine o incremento positivo em v BE (acima de V BE ) que conduz o TBJ para o limiar da saturação, em que v CE = 0,3 V, ou seja, quanto v BE deverá aumentar para v CE = 0,3 V. I C no ponto de polarização é 1 mA. Quanto v BE deve aumentar para que I C seja 1,617 mA?

18 Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF Colegiado de Engenharia da Computação – CECOMP TBJ - Amplificador Exemplo: considere um circuito EC utilizando um TBJ com I S = A, R C = 6,8 KΩ e V CC = 10 V. 4. Determine o incremento negativo em v BE que conduz o TBJ para 1% do corte, ou seja, para v O = 0,99V CC.


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