Plano de Aula

1 Diodos

2 Transistores Bipolares de Junção - TBJ

3 Transistores de Efeito de campo - FETs

4 Resposta em Frequência

5 Projeto - Fonte automática de tensão regulável

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História

É um dispositivo de estado sólido de três terminais.

Primeiro transistor desenvolvido pelaBell Telephone Laboratories.

Este transistor foiapresentado emnovembro de 1947nos Laboratórios daBell Telephone porseus inventoresWilliam Shockley,Walter H. Brattain eJhon Bardeen e querendeu um premioNobel anos maistarde.

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HistóriaO Transistor vem a substituir as válvulas termoionicas queconsumiam muita energia, tinham muito baixo rendimento efuncionavam com tensões da ordem das centenas de Volts.

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Tipos de TransistorNPN PNP

A nível de estrutura elas possuem três camadas de materialsemicondutor dopado de modo a formar junções.

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Representação Elétrica

IE = IB + ICVBE = 0, 7V Como IB << IE → IE ≈ IC

C = Coletor B = Base E = EmissorProf. Dr. Baldo Luque (UFAC) 1◦ semestre de 2016 Julho 2016 50 / 76

Curva Característica do Transistor TBJ tipoNPN

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Parâmetros do TBJ

Alfa (α) .- Este parâmetro vem a relacionar os valores dascorrentes IC e IE

α =ICIEonde : α = {0, 9 ∼ 0, 998} ou α ≈ 1 =

ICIE

Beta (β) .- Relaciona os valores de corrente IC e IB. Chama-setambém, parâmetro de amplificação do Transistor.

β =ICIBonde : β = {50 ∼ 500} assim IE = (β + 1) · IB

Na folha de dados dos fabricantes o fator "β" é lido como"hFE "

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Parâmetros do TBJ

Em geral:O TBJ atua como um amplificador de corrente junto comalguns outros dispositivos de modo a operaradequadamente.

Um amplificador TBJ possui respostas em CC e CA.

A análise em CC normalmente se conhece comopolarização em CC.

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Análise por reta de cargaEsta técnica usa as curvas características do transistor e aequação do circuito coletor para determinar um dos possíveispontos de operação Q.

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Análise por reta de cargaExemplo7.- Determine a reta de carga para o circuito mostrado.

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Análise por reta de cargaUsando a segunda lei de Kirchoff.

VCC = IB ·RB + VBE

IB =VCC − VBE

RB

VCC = IC · RC + VCEVCE = VCC − IC · RC

IC =VCC − VCE

RCProf. Dr. Baldo Luque (UFAC) 1◦ semestre de 2016 Julho 2016 56 / 76

Análise por reta de carga

Assumindo que:IC = 0 mA

VCC = IC · RC + VCE

VCE |IC=0 = VCC

VCE = 0 V

VCC = IC · RC + VCE

IC|VCE=0 = VCCRC

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Análise por reta de carga

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Análise por reta de carga

Deslocamento da reta de carga.- Realiza-se mudando o valorda fonte de alimentação VCC.

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Análise por reta de cargaInclinação da reta de carga.- Realiza-se variando o valor daresistência RC e mantendo a tensão de alimentação constante.

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Análise por reta de carga

Exemplo8.- Dado o circuito a seguir, determine a reta de cargae o ponto de operação para um β = 100, RB = 500KΩ,RC = 3KΩ e VCC = 15V .

VCC = IB ·RB + VBEVCC = IC · RC + VCE

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Análise por reta de carga

VCC = IB · RB + VBE15 = IB(500K ) + 0, 7

IB15− 0, 7500K

IB = 28, 6 μA

β = IC/IB → IC = 100(28, 6x10−6)

IC = 2, 86 mA

Para: IC = 0A

VCEmax = VCC = 15 V

VCC = IC · RC + VCE15 = (2, 86m)(3K ) + VCE

VCE = 15− 8, 58VCE = 6, 42 V

Para: VCE = 0V

ICmax =VCCRC

=153K

= 5 mA

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Análise por reta de carga

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Análise por reta de cargaExercício7: Dado a reta de carga e o ponto de operação docircuito. Determine os parâmetros RC e RB do circuito anterior,se β = 230.

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Circuito com polarização fixaEsta configuração fixa a corrente de base IB para uma dadaresistência de base, RB.

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Circuito com polarização fixaExemplo9.- Calcule: IBQ, ICQ, VCEQ, VB, VC e VBC do circuito.Para RB = 240KΩ, RC = 2, 2KΩ, β = 50 e VCC = 12V .

VBC = VB − VCVBC = 0, 7− 6, 83 = −6, 13 V

IBQ =VCC − VBE

RB=12− 0, 7240K

IBQ = 47, 08mA ICQ = β · IBQ= 50(47, 08x10−6) = 2, 35 mA

VCEQ = VCC − IC · RC= 12− 2, 35m(2, 2K ) = 6, 83 V

VB = VBE = 0, 7 V

VC = VCE = 6, 83 V

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Técnicas de polarização

Polarização fixa;Polarização estável do emissor;Polarização por divisor de tensão;Polarização com realimentação de tensão;Configurações mistas;Estabilização da polarização.

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