Circuito de polarização BJT estabilizado por emissor

Uma configuração na qual um transistor de junção bipolar ou um BJT é aprimorada com um resistor de emissor para melhorar sua estabilidade com relação a mudanças na temperatura ambiente, é chamada de circuito de polarização de emissor estabilizado para BJT.

Já estudamos o viés DC nos transistores. Agora, vamos aprender como um resistor emissor pode ser usado para melhorar a estabilidade de uma rede polarizada BJT DC.

Aplicação do circuito de polarização estabilizadora do emissor

A inclusão da resistência do emissor no viés CC do BJT oferece estabilidade superior, o que significa que as correntes e tensões do viés CC continuam mais próximas de onde foram definidas pelo circuito, considerando parâmetros externos, como variações na temperatura e transistor beta (ganho),

A figura a seguir mostra uma rede de polarização DC de transistor que possui um resistor de emissor para aplicar polarização estabilizada de emissor à configuração de polarização fixa existente do BJT.

Circuito de polarização BJT com resistência ao emissor

Figura 4.17 Circuito de polarização BJT com resistência ao emissor

Em nossas discussões, iniciaremos nossa análise de projeto, primeiro inspecionando o circuito em torno da região emissor-base do circuito e, em seguida, usaremos os resultados para investigar melhor o circuito em torno do lado coletor-emissor do circuito.

Loop emissor base

loop emissor de base

Podemos redesenhar o loop do emissor base acima, como mostra a Figura 4.18 abaixo, e aplicar a lei de tensão de Kirchhoff no sentido horário para esse loop nos ajuda a obter o seguinte equação:

+ Vcc = IBRB – VBE – IERE = 0 ——- (4.15)

De nossas discussões anteriores, sabemos que: IE = (β + 1) Isim ——- (4.16)

Substituindo o valor de IE na equação (4.15), obtém-se o seguinte resultado:

Vcc = IBRB – VBE – (β + 1) IBRE = 0

Colocar os termos em seus respectivos grupos produz o seguinte:

Se você se lembra dos capítulos anteriores, a equação do viés fixo foi derivada da seguinte maneira:

Se compararmos esta equação de polarização fixa com a equação (4.17), descobrimos que a única diferença entre as duas equações para o IB atual é o termo (β + 1) RE.

Ao usar a Equação 4.17 para desenhar uma configuração baseada em série, podemos extrair um resultado interessante, que é realmente semelhante à Equação 4.17.

Veja o exemplo da seguinte rede na Figura 4.19:

Se resolvermos o sistema para o IB atual, ele resultará na mesma equação obtida na equação. 4.17 Observe que, além da tensão base no emissor VBE, a resistência RE pode ser vista reaparecendo na entrada do circuito base por um nível (β + 1).

Ou seja, a resistência do emissor que faz parte do loop coletor-emissor é mostrada como (β + 1) ER no circuito emissor de base.

Supondo que β possa estar em grande parte acima de 50 para a maioria dos BJTs, a resistência no emissor dos transistores poderá ser significativamente maior no circuito base. Portanto, podemos derivar a seguinte equação geral para a Figura 4.20:

Ri = (β + 1) ER —— (4.18)

Você encontrará essa equação bastante útil à medida que resolve muitas redes futuras. Na verdade, essa equação facilita a memorização da Equação 4.17.

De acordo com a lei de Ohm, sabemos que a corrente através de uma rede é a tensão dividida pela resistência do circuito.
A voltagem para um projeto de emissor base é = Vcc – VBE

Os resistores vistos em 4.17 são RB + RE, que é refletido como (β + 1), e o resultado é o que temos na equação 4.17.

Loop coletor-emissor

Loop coletor-emissor

A figura anterior mostra o loop coletor-emissor, aplicando Lei de Kirchhoff no loop indicado no sentido horário, obtemos a seguinte equação:

+IERE + VCE + CICV – VCC = 0

aplicação da lei de Kirchhoff ao circuito coletor-emissor BJT

Resolvendo um exemplo prático para um circuito de polarização de estabilização de emissor da seguinte maneira:



Para a rede de polarização de emissor, como mostrado na Figura 4.22 acima, avalie o seguinte:

  1. IB
  2. IC
  3. VCE
  4. VC
  5. VAI
  6. VB
  7. VBC

Determinação do nível de saturação

Determinação da corrente de saturação em um circuito BJT estabilizado por emissor

A corrente máxima do coletor que é convertida no nível de saturação do coletor para uma rede de polarização de emissor pode ser calculada usando a mesma estratégia aplicada ao nosso circuito de polarização fixo anterior.

Isso pode ser implementado criando um curto-circuito nos cabos coletor e emissor do BJT, conforme indicado no diagrama 4.23 acima, e então podemos avaliar a corrente do coletor resultante usando a seguinte fórmula:

Exemplo de um problema para resolver a corrente de saturação em um circuito BJT estabilizado por emissor:

resolver a corrente de saturação em um circuito BJT estabilizado por emissor

Análise da linha de carga

A análise da linha de carga do circuito BJT de polarização do emissor é bastante semelhante à nossa configuração de polarização fixa discutida acima.

A única diferença é o nível de IB [as derived in our Eq.(4.17)] define o nível de IB nas características, conforme mostrado na Fig. 4.24 a seguir (indicado como IBQ).

análise da linha de carga do circuito BJT de polarização do emissor



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

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Veja na FONTE até ser revisado o post.

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