Neste post aprendemos como usar uma configuração de seguidor de emissor de transistor em circuitos eletrônicos práticos, estudamos isso através de alguns circuitos de aplicação de exemplo diferentes. Um seguidor de emissor é uma das configurações padrão de transistor que também é chamada de configuração de transistor coletor comum.
Vamos tentar primeiro entender o que é um transistor seguidor de emissor e por que ele é chamado de circuito de transistor coletor comum.
O que é um transistor seguidor de emissor
Em uma configuração BJT, quando o terminal emissor é usado como saída, a rede é chamada de seguidor de emissor. Nesta configuração, a tensão de saída é sempre um pouco menor do que o sinal da base de entrada devido à queda inerente da base para o emissor.
Em termos simples, neste tipo de circuito de transistor, o emissor parece estar seguindo a tensão de base do transistor, de modo que a saída no terminal do emissor é sempre igual à tensão de base menos a queda direta da junção base-emissor.
Sabemos que normalmente quando o emissor de um transistor (BJT) está conectado ao trilho de aterramento ou ao trilho de alimentação zero, a base normalmente requer cerca de 0,6 V ou 0,7 V para permitir a comutação completa do dispositivo entre seu coletor e emissor. Este modo operacional do transistor é chamado de modo emissor comum, e o valor de 0,6 V é denominado como valor de tensão direta do BJT. Nesta forma de configuração mais popular, a carga encontra-se sempre ligada ao terminal colector do dispositivo.
Isso também significa que, desde que a tensão de base do BJT seja 0,6 V maior que a tensão do emissor, o dispositivo se torna polarizado diretamente ou é ligado na condução ou fica saturado de maneira ideal.
Agora, em uma configuração de transistor seguidor de emissor como mostrado abaixo, a carga é conectada no lado emissor do transistor, que está entre o emissor e o trilho de aterramento.
Quando isso acontece, o emissor não consegue adquirir um potencial de 0V e o BJT não consegue ligar com um 0,6V regular.
Suponha que um 0,6V seja aplicado em sua base, devido à carga do emissor, o transistor apenas começa a conduzir o que não é suficiente para acionar a carga.
À medida que a tensão de base aumenta de 0,6 V para 1,2 V, o emissor começa a conduzir e permite que 0,6 V alcance seu emissor, agora suponha que a tensão de base seja aumentada para 2 V… isso avisa o emissor
tensão para atingir cerca de 1,6 V.
A partir do cenário acima, descobrimos que o emissor do trasistor está sempre 0,6 V atrás da tensão de base e isso dá a impressão de que o emissor está seguindo a base e, portanto, o nome.
As principais características de uma configuração de transistor seguidor de emissor podem ser estudadas conforme explicado abaixo:
- A tensão do emissor é sempre cerca de 0,6 V menor que a tensão base.
- A tensão do emissor pode ser variada variando a tensão de base de acordo.
- A corrente do emissor é equivalente à corrente do coletor. este
torna a configuração rica em corrente se o coletor estiver diretamente
conectado com o trilho de alimentação (+). - A carga sendo fixada entre o emissor e o solo, a base
é atribuído com um recurso de alta impedância, o que significa que a base não está
vulnerável de se conectar ao trilho de terra através do emissor,
não requer alta resistência para se proteger, e normalmente é
protegido de alta corrente.
Como funciona o circuito seguidor de emissor
O ganho de tensão em um circuito seguidor de emissor é aproximado de Av ≅ 1, o que é bastante bom.
Em contraste com a resposta da tensão do coletor, a tensão do emissor está em fase com o sinal base de entrada Vi. Ou seja, tanto os sinais de entrada quanto os de saída tendem a replicar seus níveis de pico positivo e negativo, simultaneamente.
Como entendido anteriormente, a saída Vo parece estar “seguindo” os níveis de sinais de entrada Vi, através de uma relação em fase, e isso representa seu nome seguidor de emissor.
A configuração seguidor de emissor é usada principalmente para aplicações de casamento de impedância, devido às suas características de alta impedância na entrada e baixa impedância na saída. Isso parece ser o oposto direto da configuração clássica de polarização fixa. O resultado do circuito é bastante semelhante ao obtido de um transformador, no qual a carga é ajustada à impedância da fonte para alcançar os mais altos níveis de transferência de potência através da rede.
ré Circuito Equivalente de Seguidor de Emissor
O ré circuito equivalente para o diagrama seguidor de emissor acima é mostrado abaixo:
Referindo-se ao circuito re:
Zi: A impedância de entrada pode ser calculada usando a fórmula:
Zo: A impedância de saída pode ser melhor definida avaliando primeiro a equação para a corrente Ib:
Ib = Vi/Zb
e, posteriormente, multiplicando por (β +1) para obter Ie. Aqui está o resultado:
Ie = (β +1)Ib = (β +1)Vi / Zb
Substituindo por Zb dá:
Ie = (β +1)Vi / βre + (β +1)RE
Ie = Vi / [βre + (β +1)] + RE
desde (β+1) é quase igual a β e βre / β+1 é quase igual a βre / β = ré Nós temos:
Agora, se construirmos uma rede usando a equação derivada acima, nos apresenta a seguinte configuração:
Portanto, a impedância de saída pode ser determinada definindo a tensão de entrada VI para zero e
Zo = RE||re
Desde, RÉ normalmente é muito maior do que réa seguinte aproximação é principalmente levada em consideração:
Zo ≅ re
Isso nos dá a expressão para a impedância de saída de um circuito seguidor de emissor.
Como usar um transistor seguidor de emissor em um circuito (circuitos de aplicação)
Uma configuração de seguidor de emissor oferece a vantagem de obter uma saída que se torna controlável na base do transistor.
E, portanto, isso pode ser implementado em várias aplicações de circuito que exigem um projeto personalizado de tensão controlada.
Os seguintes circuitos de exemplo mostram como normalmente um circuito seguidor de emissor pode ser usado em circuitos:
Fonte de alimentação variável simples:
A fonte de alimentação de alta variável simples a seguir explora a característica do seguidor de emissor e implementa com sucesso uma fonte de alimentação variável de 100 V, 100 amperes que pode ser construída e usada por qualquer novo hobby rapidamente como uma pequena unidade de fonte de alimentação de bancada.
Diodo Zener ajustável:
Normalmente, um diodo zener vem com um valor fixo que não pode ser alterado ou alterado conforme uma determinada necessidade de aplicação do circuito.
O diagrama a seguir, que na verdade é um circuito simples de carregador de celular, foi projetado usando uma configuração de circuito seguidor de emissor. Aqui, simplesmente alterando o diodo zener base indicado por um potenciômetro de 10K, o projeto pode ser transformado em um circuito de diodo zener ajustável eficaz, outro circuito de aplicação de seguidor de emissor legal.
Controlador de velocidade do motor simples
Conecte um motor escovado através do emissor/terra e configure um potenciômetro com a base do transistor, e você terá um circuito controlador de velocidade do motor de 0 a máximo alcance simples, mas muito eficaz. O desenho pode ser visto abaixo:
Amplificador de potência de alta fidelidade:
Até se perguntou como os amplificadores são capazes de replicar uma amostra de música em uma versão amplificada sem perturbar a forma de onda ou o conteúdo do sinal de música? Isso se torna possível devido aos muitos estágios de seguidor de emissor envolvidos em um circuito amplificador.
Aqui está um circuito amplificador simples de 100 watts onde os dispositivos de potência de saída podem ser vistos configurados em um projeto de seguidor de fonte que é um equivalente mosfet de um seguidor de emissor BJT.
Pode haver muitos outros circuitos de aplicação seguidor de emissor, acabei de citar aqueles que foram facilmente acessíveis a mim neste site, se você tiver mais informações sobre isso, sinta-se à vontade para compartilhar seus valiosos comentários.
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