Polarizacao de transistores

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POLARIZAÇÃO DE TRANSISTORES

SÃO PAULO 2012

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Indice 01 – Parte Teórica 02 – Material Experimental 03 – Objetivo 04 – Parte Prática 05 – Exercícios 06 – Conclusão 07 – Referencias Bibliográficas

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01 – Parte Teórica O Transistor é basicamente constituído de três camadas de materiais semicondutores, formando as junções NPN ou PNP. Essas junções recebem um encapsulamento adequado,conforme o tipo de aplicação e a ligação de três terminais para conexões externas.
emissor N P N coletor emissor P N P coletor

base

base

A corrente de emissor (IE) é composta pela soma das correntes de base (IB) e de coletor (IC).Analogamente, observamos que, a tensão entre coletor-emissor (VCE) é composta pela soma das tensões base-emissor (VBE) e base –coletor (VCB). Portanto, podemosescrever IE= IB+ IC VCE= VBE+VBC(NPN)
NPN coletor PNP coletor

base

base

emissor

emissor

Sem polarização, uma junção NPN ou PNP, apresenta duas barreiras de potencial, idênticas àquela vista na junção PN de um diodo semicondutor. Para movermos os elétrons e lacunas nos materiais, é necessária a colocação de baterias que poderão deixar cada junção direta ou reversamente polarizada.Vamos a seguir, analisar todas as possibilidades de polarização, destacando o caso mais vantajoso :

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1o caso – as duas junções reversamente polarizadas

N

P

N

P

N

P

Neste caso, não há circulação de corrente, pois as duas junções estão reversamente polarizadas, deixando o dispositivo em situação de corte. 2o caso – as duas junções diretamente polarizadas

N

P

NP

N

P

Neste caso, circula corrente pelas duas junções, estando o dispositivo em situação de saturação 3o caso – uma junção diretamente polarizada e a outra reversamente polarizada
P N P P N P

Neste caso, circula corrente por ambas as junções, apesar da polarização reversa, pois aqui, ocorre o fenômeno denominada de efeito transistor. Devido a esse fenômeno, utilizaremos este caso parafins de polarização. Para melhor compreensão, vamos utilizar a figura abaixo, onde temos a polarização do terceiro caso com a estrutura interna das junções mais detalhadas.
Ic Vcb Ib Rb Vce Vbe Ie Vbb NPN 4 Vbb PNP Vcc Ib Rb Rc Vcb Vce Vbe Ie Vcc Ic Rc

Define-se polarização como sendo o estabelecimento das correntes de coletor, de base e da tensãoVCE, ou seja, do ponto de trabalho dotransistor Para melhor aproveitamento, devemos polarizar a junção base-emissor diretamente e a junção base-coletor reversamente. Para tanto, utilizaremos no circuito duas baterias, VBBe VCC, resistores limitadores de corrente, conforme mostra a figura a baixo. Considerando a figura acima, vamos escrever as equações das malhas de entrada e de saída Entrada: Vbb= Rb Ib+ Vbe Saída: Vce= Rc Ic+ Vce

Paradimensionarmos R B e RC em função de valores pré-estabelecidos de VBB, VCC, IB, VCE e dos parâmetros do transistor, nas equações de malha isolamos nesse valores :

Na pratica, não é viável a utilização de duas baterias, sendo que para eliminarmos uma delas, formaremos divisores de tensão que equivalem em nível de polarização às condições pré-estabelecidas. O circuito equivalente com a bateria VBBeliminada, é visto na figura abaixo.

Rb

Rc Vcc

Re

Uma melhor solução para o problema da instabilidade principalmente com a temperatura, é polarizarmos o transistor, utilizando o circuito visto na figura abaixo, denominado polarização por divisor de tensão na base.
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Ib Vcc

O divisor de tensão na base, se dimensionado de maneira conveniente, fixará VRB2 Ib ≤ Ib2 , pois Ib = Ib1– Ib2 10 Teste de Transistores usando multímetro analógico Este é o melhor tipo de multímetro para testar transistores. Tem dois testes que podemos fazer comeste tipo de multímetro. Na escala ×1 – antes é necessário saber que o transistor NPN o ponteiro mexe com a ponta preta na base e no PNP o ponteiro mexe com a vermelha na base. Coloque a ponta preta fixa num terminal qualquer e a vermelha...
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