aula 10 polarizacao bjt
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POLARIZAO DO BJT
Prof. Marcelo de Oliveira Rosa
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Polarizao do BJT
Basicamente precisaremos lembrar que:
vBE= 0.7 V (fornecido)
iE= (+ 1) iBiC iC= iB Iniciamos as anlises determinado iBe posteriormente
usamos as relaes acima + leis de Kirchoff
Conceito de ponto quiescente ou de operao.
Regio na qual o transistor funcionar. Preferencialmente regio ativa do transistor.
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Polarizao do BJT
Ponto de operao Regio de saturao e de corte.
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Polarizao do BJT
Ponto de operao Limites de corrente, tenso e potncia.
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Polarizao do BJT
Ponto de operao Regio ativa e pontos possveis de operao.
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Polarizao do BJT
Ponto de operao Transistor desligado
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Polarizao do BJT
Ponto de operao Transistor ligado, mas tende a saturao.
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Polarizao do BJT
Ponto de operao Transistor ligado mas tende a limite de potncia
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Polarizao do BJT
Ponto de operao Transistor ligado para pequenos sinais
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Polarizao do BJT
Ponto de operao
Buscamos uma regio linear
iC linearmente proporcional a vCE.
Variao de iBprovoca variao linear em vCE. Para amplificao (veremos depois) linear.
Buscamos circuito estvel.
Variao de temperatura no altera ponto de operao.
Variao de hfe(AC) no altera ponto de operao.
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Polarizao do BJT
Circuito de polarizao fixa
Vcc
Vout
0
Rb Rc
Vin
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Polarizao do BJT
Circuito de polarizao fixa
Usamos capacitores para isolar nveis DC.
Perturbao do ponto de operao.
Tenso de alimentao e resistores devem tornar ocircuito ativo, na regio de operao.
Corrente de saturao ICsat. Corrente limtrofe quando o circuito est em saturao.
Idia de corrente mxima suportada pelo coletor. Obtida com base no VCEsat(VCE< VCEsat).
Para facilitar o clculos, assumimos VCEsat= 0 edeterminamos iC(que ser iCsat).
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Polarizao do BJT
Circuito de polarizao fixa
Mtodo da reta de carga.
Temos duas curvas bsicas
iBvBE iCvCE
Assumimos vBE= 0.7 Lembre-se que estamos polarizando o transistor, ou seja, a
partir dessa tenso a corrente iC influenciada apenas por
vCE.
Determinamos a influncia do circuito resistivo sobre iCe vCE (reta de carga)
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Polarizao do BJT
Circuito de polarizao fixa
Influncias de vBE, rCe vCCsobre operao:
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Polarizao do BJT
Circuito de polarizao estvel via emissor
Inclumos um resistor no emissor (rE)
Re
Vin
Vout
Rb
Vcc
00
Rc
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Polarizao do BJT
Circuito de polarizao estvel via emissor
Reflexo de resistncia na entrada do transistor
(+1) rE
Reduo da influncia de na polarizao dotransistor.
Com polarizao fixa iBconstanteiCvCE
Com polarizao estvel iB(levemente) iCvCE
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Polarizao do BJT
Circuito de polarizao por divisor de tenso
Vout
00
R1
R2 Re
0
Rc
Vcc
Vin
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Polarizao do BJT
Circuito de polarizao por divisor de tenso
Reflexo de rEna entrada (por fator +1)
Lembrar da polarizao via emissor
Permite clculo aproximado rpido Divisor de tenso
Controle da corrente de base.
Condio prtica: (+1) rE> 10 r2
Estabilidade de ponto de operao em relao a
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Polarizao do BJT
Circuito de polarizao com realimentao
Vin
0
Vout
Rc
Rb
Re
Vcc
0
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Polarizao do BJT
Circuito de polarizao com realimentao
Simplificao para facilitar anlise
iC = iC+ iB iC
Estabilidade por quase-independncia de Reflexo de resistores rCe rEna entrada
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Polarizao do BJT
Reflexo de resistores
Genericamente:
iB= v / (rB+ r)
Mas iC= iB= b v / (rB+ r)
Simplificando, pois r >> rB iC= v / r = v / r
Ou seja, iC independente de
Lembre-se que existem condies para isso.
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Polarizao do BJT
Projeto
Consideraes usuais:
iC iE
vE= vCC/4 ou vCC/10 Garantir que vCEesteja dentro da regio ativa
Lembre-se que:
iC= iBou iE= (+ 1) iB
Para o divisor de tenso, lembre-se que: r2 rE/ 10
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Polarizao do BJT
Estabilidade do ponto de operao
iC funo de iCBO, vBEe .
Tambm chamada estabilidade trmica.
Como fatores externos alteram o ponto de operao.
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Polarizao do BJT
Estabilidade do ponto de operao
iC funo de iCBO, vBEe .
Re
Vin
Vout
Rb
Vcc
00
Rc
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Polarizao do BJT
Estabilidade do ponto de operao
Ou seja (para circuito geral de polarizao):
rBe vBpodem ser rTHe vTHdo divisor de tenso.
)1(rr
v)1(rr
v
)1(rr
i)1()rr(
i
EB
B
EB
BE
EB
CBOEB
C
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Polarizao do BJT
Estabilidade do ponto de operao
iC= (iC/iCBO)iCBO+ (iC/vBE)iBE+ (iC/)
Variao total em relao s variaes parciais.
Convencionou-se: S = iC/iCBO= [(rB+ rE)(+1)]/[rB+ rE(+1)]
S = iC/vBE= []/[rB+ rE(+1)]
S = iC/= muito complicado!
S = iC/ = [iC1/1] [(1+ rB/rE)/(1 + 2+ rB/rE)] iC1e 1so valores conhecidos
2em nova condio do circuito
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Polarizao do BJT
Estabilidade do ponto de operao
S, S e S so chamados fatores de estabilidade.
Podemos calcular efeito total ou parcial de variaes
externas sobre o ponto de operao.