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Como solucionar problemas de circuitos de transistores (BJT) corretamente

A solução de problemas de circuitos BJT é basicamente um processo de identificação de falhas elétricas na rede usando multímetros nos vários nós do circuito.

As técnicas de solução de problemas do BJT são um tópico enorme e, portanto, incluir 100% de soluções e estratégias pode ser difícil em um único artigo.

Basicamente, o usuário deve conhecer um punhado de movimentos e medidas fundamentais que podem permitir que ele destaque a localização do problema e ajude a reconhecer a solução.

Certamente, o passo inicial para ter a capacidade de solucionar problemas de um circuito BJT seria familiarizar-se completamente com as tendências da rede e ter uma ideia sobre as faixas de tensão e corrente especificadas.

Verificando a Tensão Base-Emissor

Lembre-se, para qualquer BJT na região ativa, o nível cc mensurável mais crucial é, na verdade, sua tensão base-emissor VESTAR .

Para um BJT que está ligado, a tensão em sua base e emissor VESTAR deve estar próximo de 0,7 V.

As relações corretas para testar VESTAR pode ser visto na figura abaixo mostrada. Observe que o fio positivo (vermelho) do multímetro digital é tocado no terminal base de um transistor npn e o fio negativo (preto) no terminal do emissor.

VERIFICANDO O NÍVEL DC DE VBE EM BJTS

Qualquer forma diferente de exibição que não corresponda aos 0,7 V aproximados, como 0, 4 ou 12 V, ou um negativo pode ser uma indicação de um dispositivo com defeito e as conexões de rede podem exigir uma análise mais profunda durante essa situação.

Para transistor pnpa mesma estratégia pode ser usada, no entanto, a polaridade da sonda do medidor precisará ser invertida para obter uma resposta semelhante.

Verificando a tensão coletor-emissor

Ao solucionar problemas de um BJT, outro nível de tensão com igual significado é a tensão coletor-emissor.

Lembre-se das características gerais de um BJT que os valores de VCE nas proximidades de 0,3 V indicam que o dispositivo está saturado – uma situação que não deve realmente existir, a menos que o BJT esteja trabalhando em modo de comutação. Tendo dito isto:

Para um amplificador de transistor de junção bipolar padrão trabalhando na região ativa, VCE é normalmente em torno de 25% a 75% de VCC.

VERIFICANDO O NÍVEL CC DO VCE.

Por exemplo, se a tensão de alimentação VCC = 20 V, e um display no medidor para corrente coletor-emissor VCE pode ser de 1 a 2 V ou 18 a 20 V, então, sem dúvida, é um resultado anormal. A menos que, de outra forma, isso seja intencionalmente projetado, a rede e as conexões devem ser inspecionadas. Isso pode ser testemunhado na imagem mostrada abaixo.

Verificando as conexões de loop aberto do BJT

Se a tensão coletor-emissor VCE = 20 V (com alimentação VCC = 20 V) pode haver um mínimo de duas chances que podem surgir, ou o dispositivo (BJT) está danificado e desenvolveu as características de um circuito aberto entre os pinos coletor e emissor, ou talvez uma interconexão entre coletor-emissor ou base- circuito do emissor está aberto.

A situação pode ser testemunhada abaixo, o que pode criar uma corrente de coletor IC sendo a 0 mA e VRC = 0 V.

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Aqui podemos ver que a ponta de prova preta do voltímetro está conectada ao terra comum da fonte e a ponta de prova vermelha ao terminal inferior do resistor. Com corrente de coletor ausente e uma queda de tensão zero correspondente em torno de RC pode resultar em uma leitura de 20 V.

Quando o medidor for conectado ao terminal coletor do BJT, a leitura provavelmente será 0 V porque a alimentação VCC é cortado do dispositivo ativo devido ao circuito aberto.

Verificando a resistência incorreta

Provavelmente, a falha mais típica nos procedimentos de resolução de problemas é a incorporação de valores de resistência incorretos para qualquer rede.

Pense no efeito de utilizar um resistor de 680 Ohms para o resistor de base RB, em vez do valor de rede correto necessário de 680 k. Para tensão de alimentação VCC = 20 V e uma configuração de polarização fixa, a corrente de base resultante seria 28,4 mA, em vez dos 28,4 necessários
μA. Uma enorme diferença!!

VERIFICANDO A CORRENTE DE BASE

Uma corrente de base de 28,4 mA significaria, sem dúvida, que o dispositivo está na região de saturação, o que pode resultar em danos ao dispositivo. Devido ao fato de que os valores reais do resistor em muitos casos não são os mesmos que o valor mínimo do código de cores, pode ser aconselhável confirmar o valor do resistor com um ohmímetro antes de aplicá-lo no circuito.

Isso garantirá que os valores genuínos estejam mais próximos das faixas presumidas e dará ao usuário certa garantia quanto ao valor de resistência correto que está sendo exercido.

Solucionando problemas de situações desconhecidas

Pode haver ocasiões em que a decepção pode se acumular.

Você pode ter inspecionado o BJT em um traçador de curva ou algum outro instrumento de teste de BJT e descobriu que estava absolutamente bom.

Todos os níveis de resistor parecem apropriados, as interconexões parecem confiáveis ​​e a tensão de alimentação adequada pode ter sido empregada – e então? Neste ponto, o solucionador de problemas deve fazer um esforço para atingir um nível maior de pensamento.

Pode ser que a rede interna do fio e a conexão final de um cabo estejam ruins?

Com que frequência você achou que simplesmente pressionar um BJT em alguns locais apropriados resultava em uma condição de “fazer e quebrar” nas conexões?

Em outra circunstância, você pode encontrar a fonte ligada com a tensão correta, mas o controle limitador de corrente foi posicionado erroneamente no ponto zero, bloqueando a quantidade correta de corrente especificada para o circuito.

Naturalmente, quanto maior a sofisticação da rede, maior pode ser o espectro de possibilidades.

Seja qual for o caso, provavelmente as estratégias mais bem-sucedidas para solucionar problemas de uma rede BJT é sempre examinar os vários níveis de tensão com referência ao terra.

Isso geralmente é feito conectando a ponta de prova preta (negativa) de um voltímetro ao terra e “tocando” os pontos essenciais da rede com a ponta de prova vermelha (positiva).

TESTANDO A TENSÃO BJT NA BASE, COLETOR

Na figura acima, quando a sonda vermelha é conectada diretamente para fornecer VCCele deve exibir o V alimentadoCC nível de tensão no medidor. Isso ocorre simplesmente porque a rede funciona com um único aterramento comum para a alimentação conectada e outros parâmetros.

Em VC a leitura deve ser menor, dependendo da queda de tensão em RC. E a tensão VE deve ser menor que VC por uma magnitude igual a VCE ou a tensão coletor-emissor.

A falha no registro de qualquer uma dessas instâncias seria suficiente para definir uma conexão ou elemento defeituoso. Se VRC e V carregam valores justos, mas VCE mostra 0 V, a probabilidade pode ser que o BJT seja danificado internamente, resultando em um tipo de leitura de curto-circuito entre os terminais do coletor e do emissor.

Como observado anteriormente, se VCE registra um nível de cerca de 0,3 V conforme definido por VCE = VC – VE (devido à variação das duas quantidades avaliadas acima), o sistema pode indicar uma condição saturada com um BJT que pode estar com defeito ou talvez não esteja com defeito.

Deve ser relativamente aparente através da discussão acima que o voltímetro analógico ou digital é bastante crucial no procedimento de reparo.

As faixas de corrente (ampères) são frequentemente determinadas através dos próprios níveis de tensão, medidos através dos vários resistores, em vez de “quebrar” desnecessariamente a rede para inserir as pontas de prova milimétricas de um multímetro.

Para verificar esquemas maiores, faixas de tensão precisas são fornecidas em folhas de dados com referência ao aterramento para testes sem esforço e reconhecimento de prováveis ​​áreas problemáticas.

Resolvendo um Exemplo Prático #1

Consultando as várias leituras de tensão para a configuração BJT a seguir, descubra se o projeto deve funcionar corretamente, se não, indique a causa disso.

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Exemplo #2

Consultando as leituras mostradas no diagrama, determine se o transistor está na posição “ligado” ou não e se a rede está operando corretamente.

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DETERMINAR SE O TRANSISTOR ESTÁ EM

Para você

Espero que o tutorial possa esclarecer você sobre como solucionar problemas de circuitos de transistor BJT. O artigo discutiu sobre um dispositivo npn até agora. Em breve tentarei atualizar o post com mais informações sobre as técnicas de solução de problemas para um transistor pnp.

Se você tiver mais dúvidas, use a caixa de comentários abaixo para expressar seus pensamentos.

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