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
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 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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