Transistor coletor comum

Um amplificador de coletor comum BJT é um circuito no qual o coletor e a base do BJT compartilham uma fonte de entrada comum, daí o nome coletor comum.

Nos artigos anteriores, aprendemos as outras duas configurações de transistor, a base comum e o emissor comum.

Neste artigo, discutimos o terceiro e o design final chamado configuração de coletor comum ou, alternativamente, também conhecido Seguidor de emissor.

A imagem desta configuração é mostrada abaixo usando as direções de fluxo de corrente padrão e anotações de tensão:

configuração comum do coletor com direção de corrente padrão e notações de tensão

Característica principal do amplificador de coletor comum

O principal recurso e objetivo de usar uma configuração comum do coletor BJT é impedância.

Isso se deve ao fato de que essa configuração possui uma alta impedância de entrada e uma baixa impedância de saída.

Esse recurso é realmente o oposto dos outros dois pares de bases comuns e configurações comuns de emissor.

Como o amplificador coletor comum funciona

configuração de coletor comum

Na figura anterior, podemos ver que a carga aqui está conectada ao pino emissor do transistor e o coletor está conectado a uma referência comum em relação à base (entrada).

Ou seja, o coletor é comum às cargas de entrada e saída. Em outras palavras, o suprimento que chega à base e o coletor compartilham a polaridade comum. Aqui, a base se torna a entrada e o emissor se torna a saída.

Seria interessante notar que, embora a configuração se assemelhe à nossa configuração anterior comum de emissor, o coletor pode ser visto anexado à “Fonte comum”.

Em relação aos recursos do projeto, não precisamos incorporar o conjunto de recursos do coletor comum para estabelecer os parâmetros do circuito.

Para todas as implementações práticas, as características de saída de uma configuração de coletor comum serão exatas conforme atribuídas ao emissor comum

Portanto, podemos simplesmente projetá-lo usando as características usadas para a rede de emissor comum.

Para cada configuração de coletor comum, as características de saída são plotadas aplicando Imim vs VCE para o I disponívelsim faixa de valores.

Isso implica que o emissor comum e o coletor comum tenham valores de corrente de entrada idênticos.

Para atingir o eixo horizontal de um coletor comum, precisamos apenas alterar a polaridade da tensão coletor-emissor nas características de um emissor comum.

Finalmente, você verá que quase não há diferença na escala vertical de um emissor comum IC, se isso for trocado com Imim nas características comuns de um coletor, (de ∝ ≅ 1).

Ao projetar o lado da entrada, podemos aplicar as características básicas do emissor comum para obter os dados essenciais.

Limites de operação

Para qualquer BJT, os limites operacionais se referem à região operacional sobre suas características que indicam sua faixa máxima tolerável e o ponto em que o transistor pode trabalhar com distorções mínimas.

A imagem a seguir mostra como isso é definido para os recursos BJT.

Você também encontrará esses limites operacionais em todas as folhas de dados do transistor.

Alguns desses limites operacionais são facilmente compreensíveis, por exemplo, sabemos qual é a corrente máxima do coletor (chamada contínuo corrente do coletor nas folhas de dados) e tensão máxima do coletor para o emissor (geralmente abreviada como VCEO em folhas de dados).

Para o exemplo BJT mostrado no gráfico acima, encontramos IC (máx.) especificado como 50 mA e VCEO como 20 V.

A linha vertical desenhada indicada como VCE (sentado) na propriedade, exibe o mínimo de VCE que pode ser implementado sem cruzar a região não linear, indicada pelo nome “região de saturação”.

O VCE (sentado) Especificado para BJT é normalmente em torno de 0,3V.

O nível de dissipação mais alto possível é calculado usando a seguinte fórmula:

Na imagem característica acima, a dissipação de energia do coletor do BJT é mostrada como 300 mW.

Agora, a questão é: qual é o método pelo qual podemos traçar a curva para dissipação de energia do coletor, definida pelas seguintes especificações:

E

Isso implica que o produto de VCE e euC deve ser igual a 300mW, em qualquer ponto das características.

Se eu suponho que euC Possui um valor máximo de 50 mA, substituindo-o na equação anterior, obtém-se os seguintes resultados:

Os resultados anteriores nos dizem que se euC = 50 mA, então VCE Será 6V na curva de dissipação de energia, como mostra a Figura 3.22.

Agora, se escolhermos VCE com o valor mais alto de 20V, então o IC o nível será estimado abaixo:

Isso estabelece o segundo ponto na curva de potência.

Agora, se selecionarmos um nível de IC no meio, digamos 25 mA, e aplique-o no nível resultante de VCE, obtemos a seguinte solução:

O mesmo é demonstrado na figura 3.22 também.

Os 3 pontos explicados podem ser efetivamente aplicados para obter um valor aproximado da curva real. Certamente, podemos usar mais pontos para estimativa e obter uma precisão ainda melhor, no entanto, uma aproximação é suficiente para a maioria das aplicações.

A área que pode ser vista em IC = EuCEO é chamado de região de corte. Esta região não deve ser alcançada para garantir uma operação livre de distorção do BJT.

Referência da folha de dados

Você verá muitas planilhas de dados que fornecem apenas o ICBO valor. Em tais situações, podemos aplicar a fórmula

mimCEO = βICBO. Isso nos ajudará a obter uma compreensão aproximada do nível de corte na ausência de curvas características.

Nos casos em que você não pode acessar as curvas características de uma determinada planilha de dados, pode ser imperativo que você confirme que os valores de IC, VCEe seu produto VCE XIC fique dentro do alcance especificado abaixo Eq 3.17.

Resumo

O coletor comum é uma configuração de transistor conhecida (BJT) entre os outros três básicos e é usado sempre que é necessário que um transistor esteja no modo de buffer ou como um buffer de tensão.

Como conectar um amplificador coletor comum

Nesta configuração, a base do transistor é conectada para receber a alimentação do acionador de entrada, o fio emissor é conectado como saída e o coletor é conectado à alimentação positiva, de modo que o coletor se torne um terminal comum para através da fonte de ativação de base Vbb e da fonte positiva real de Vdd.

Essa conexão comum fornece o nome de coletor comum.

A configuração BJT do coletor comum também é chamada de circuito seguidor de emissor pelo simples motivo de que a tensão do emissor segue a tensão base com referência ao terra, o que significa que o cabo do emissor inicia uma tensão somente quando a tensão base pode cruze a marca de 0.6V.

Portanto, se, por exemplo, a tensão de base for 6V, a tensão do emissor será de 5,4V, porque o emissor deve fornecer uma queda ou alavancagem de 0,6V à tensão de base para permitir que o transistor conduz, e lá o nome do seguidor do emissor.

Em termos simples, a tensão do emissor sempre será um fator cerca de 0,6V menor que a tensão de base, porque, a menos que essa queda de polarização seja mantida, o transistor nunca funcionará. Por sua vez, isso significa que nenhuma tensão pode aparecer no terminal do emissor; portanto, a tensão do emissor segue constantemente a tensão de base ajustando-se para uma diferença em torno de -0,6V.

Como o emissor seguidor funciona

Suponha que aplicemos 0,6V na base de um BJT em um circuito coletor comum. Isso produzirá tensão zero no emissor, porque o transistor simplesmente não está completamente no estado condutor.

Agora, suponha que essa voltagem aumente lentamente para 1V, isso pode permitir que o fio do emissor produza uma voltagem em torno de 0,4V, da mesma forma que essa voltagem básica aumenta para 1,6V, fará com que o emissor continue em torno de 1V … Isso mostra como o emissor segue a base com uma diferença de cerca de 0,6V, que é o nível de polarização típico ou ideal de qualquer BJT.

Um circuito comum de transistor de coletor exibirá um ganho de tensão unitária, o que significa que o ganho de tensão para esta configuração não é muito impressionante, mas está no mesmo nível da entrada.

Matematicamente, o acima pode ser expresso como:

 {A_mathrm {v}} = {v_mathrm {out} em v_mathrm {in}} aproximadamente 1

Na versão PNP do circuito seguidor do emissor, todas as polaridades são invertidas.

Mesmo o menor dos desvios de tensão na base de um transistor coletor comum é duplicado através do fio emissor, o que, em certa medida, depende do ganho (Hfe) do transistor e da resistência da carga conectada).

O principal benefício desse circuito é sua característica de alta impedância de entrada, que permite que o circuito opere de forma eficiente, independentemente da corrente de entrada ou da resistência da carga, o que significa que mesmo grandes cargas podem ser operadas eficientemente com entradas com corrente mínima.

É por isso que um coletor comum é usado como um buffer, o que significa um estágio que integra eficientemente operações de alta carga a partir de uma fonte de corrente relativamente fraca (por exemplo, uma fonte TTL ou Arduino)

A alta impedância de entrada é expressa com a fórmula:

 r_mathrm {in} aproximadamente beta_0 R_mathrm {E}

e a pequena impedância de saída, para suportar cargas de baixa resistência:

 r_mathrm {out} aproximadamente {R_mathrm {E}} | {R_mathrm {source} na versão beta_0}

Na prática, a resistência do emissor pode ser significativamente maior e, portanto, pode ser ignorada na fórmula acima, o que finalmente nos dá a relação:

 r_mathrm {out} aproximadamente {R_mathrm {source} na versão beta_0}

Ganho atual

O ganho de corrente para uma configuração comum de transistor de coletor é alto, pois o coletor que se conecta diretamente à linha positiva pode passar a quantidade total de corrente necessária para a carga conectada através do fio emissor.

Portanto, se você está se perguntando quanta corrente um seguidor de emissor poderia fornecer para a carga, tenha certeza de que isso não será um problema, pois a carga sempre será tratada com uma corrente ideal dessa configuração.

Exemplo de circuitos de aplicação para o coletor BJT Common

Nos exemplos a seguir, você pode ver alguns dos exemplos clássicos de circuitos comuns de aplicação de transistor coletor ou seguidor de emissor.

Circuito de fonte de alimentação de tensão variável de 100 A

Circuito de carregador DC de telefone celular usando um único transistor

Circuito de carregador de bateria de alta corrente com transistor único


FONTE

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

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

Status (Não Revisado)

Se tiver algum erro coloque nos comentários

Mas se gostou compartilhe!!!


Veja mais

Axtudohttps://www.axtudo.com/
“Solidários, seremos união. Separados uns dos outros seremos pontos de vista. Juntos, alcançaremos a realização de nossos propósitos.” (Bezerra de Menezes)

Comentários

DEIXE UMA RESPOSTA

Por favor digite seu comentário!
Por favor, digite seu nome aqui

Compartilhe

Últimos Posts

00:02:22

VOU ENSINAR A PROFISSÃO DO FUTURO PRA ELE –...

#VOU #ENSINAR #PROFISSÃO #FUTURO #PRA #ELE #Tiago #Fonseca FAÇA PARTE DA COMUNIDADE SECRETA- link➤https:dominacaodigital.com.br/video1/ Neste vídeo Tiago Fonseca...
00:10:39

STROGONOFF DE SALSICHA SIMPLES, FÁCIL, RÁPIDO E DELICIOSO

Nesse vídeo te ensino a fazer um Strogonoff de Salsicha super diferente mas que é muito simples, fácil, rápido de fazer e muito Delicioso....
00:02:18

COMPREI UM PRESENTE PARA ELE! com Tiago Fonseca.

#COMPREI #PRESENTE #PARA #ELE #Tiago #Fonseca FAÇA PARTE DA COMUNIDADE SECRETA- link➤https:dominacaodigital.com.br/video1/ Neste vídeo o nosso convidado eucomprei um presente para um entregador, veja o porque...

Moto G9 Plus ENFIM com Câmeras Boas e um...

#Moto #ENFIM #Câmeras #Boas #Design #Lindo #REVIEW #CanalJMS CLICA AQUI PRA SE INSCREVER 💚→ link➤http:goo.gl/vSPsIH Assista...

COMO CONSEGUIR MILHARES DE ACESSOS NOS PRIMEIROS MINUTOS

#COMO #CONSEGUIR #MILHARES #ACESSOS #NOS #PRIMEIROS #MINUTOS Leadlovers: link➤http:amoleads.com/leadlovers-peterj Copymaker: link➤https:amoleads.com/copymaker-peterj Os primeiros minutos de um post, seja ele...

O Luxo e a sofisticação dos Weintraub – Um...

#Luxo #sofisticação #dos #Weintraub #abraço #Lusa #para #Presidente #nossa #nova #aquisição FONTE - Duração...