Transistor Bipolar de Junção TBJ – Parte II Jadsonlee da Silva Sá Jadsonlee.sa@univasf.edu.br www.univasf.edu.br/~jadsonlee.sa

Características do TBJ Característica iC-vBE TBJ NPN. As características iE-vBE e iB-vBE são idênticas, mas com fatores de escalas diferentes, IS/α (iE) e IS/β (iB). Idêntica a do diodo, exceto que temos n = 1.

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.

Características Base Comum Forma de descrever a operação de um TBJ é traçar a curva iC-vCB para vários valores de corrente iE. Podemos utilizar essa curva para verificar o modo saturação (JEB e JCB - direta). Retas não são horizontais – iC depende um pouco de vC.

Característica emissor comum. Efeito Early Vimos que na região ativa, iC depende levemente de vC. Outra forma de perceber tal comportamento. Para vCE baixos, vC-vB < - 0,4, JCB fica diretam. polariz. Configuração emissor comum Para vBE, se vCE cresce, IS aumenta e iC aumenta proporcionalmente – Efeito Early. vCE = -VA (entre 50 e 100V) – Tensão de Early. Característica emissor comum.

Efeito Early A inclinação diferente de zero nas retas ic - vCE indica que a resistência de saída ro vista do coletor é finita.

Características Emissor-Comum Forma alternativa de expressar as características EC do TBJ – Utilizar iB ao invés de vBE.

Características Emissor-Comum Dependência de β com o nível de corrente de operação e com a temperatura.

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 vBE resulta no aumento de iC. Como amplificar tensão?

TBJ - Amplificador e Chave Como obter amplificação linear, visto que a relação entre iC e vBE é não linear? Polarizar o TBJ em uma tensão VBE e uma corrente IC. Superpor o sinal a ser amplificado sobre VBE. Se tal sinal for suficientemente pequeno, o TBJ operará em um segmento estreito e linear da curva iC-vBE. A variação de iC resultará em uma variação linear do sinal a ser amplificado.

TBJ - Amplificador Amplificador - Emissor Comum. - Determinar VC. - Converter corrente em tensão. - Polarizar o TBJ. - Fornecer a potência do amplificador.

TBJ - Amplificador Amplificador - Emissor Comum. RCEsat é baixa – Chave fechada TBJ em corte – Chave aberta. 0,1 a 0,2 V

TBJ - Amplificador Amplificador - Emissor Comum. O ganho de tensão do amplificador Av é dado por, O amplificador é do tipo inversor – o sinal de saída está defasado em 180 graus com relação a entrada.

TBJ - Amplificador Amplificador - Emissor Comum. Como maximizar o ganho de tensão? Aumentar o máximo possível a queda de tensão em RC  Significa diminuir ao máximo VCE. 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.

TBJ - Amplificador Exemplo: considere um circuito EC utilizando um TBJ com IS = 10-15 A, RC = 6,8 KΩ e VCC = 10 V. Determine VBE de polarização necessária para que o TBJ opere em VCE = 3,2 V. Qual é o valor correspondente de IC?

TBJ - Amplificador Exemplo: considere um circuito EC utilizando um TBJ com IS = 10-15 A, RC = 6,8 KΩ e VCC = 10 V. 2. Determine o ganho de tensão Av no ponto de polarização. Se um sinal de entrada senoidal com amplitude de pico de 5 mV for superposto a VBE, encontre a amplitude do sinal senoidal.

TBJ - Amplificador Exemplo: considere um circuito EC utilizando um TBJ com IS = 10-15 A, RC = 6,8 KΩ e VCC = 10 V. 3. Determine o incremento positivo em vBE (acima de VBE) que conduz o TBJ para o limiar da saturação, em que vCE = 0,3 V, ou seja, quanto vBE deverá aumentar para vCE = 0,3 V. IC no ponto de polarização é 1 mA. Quanto vBE deve aumentar para que IC seja 1,617 mA?

TBJ - Amplificador Exemplo: considere um circuito EC utilizando um TBJ com IS = 10-15 A, RC = 6,8 KΩ e VCC = 10 V. 4. Determine o incremento negativo em vBE que conduz o TBJ para 1% do corte, ou seja, para vO = 0,99VCC.