HORÁRIO DE MONITORIA Monitora: Thayna Oening Disciplina: Eletrônica Analógica I Lab. De Eletrônica Analógica I Introdução aos Sistemas de Controle.

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2 BIPOLAR TRANSISTORS

3 HORÁRIO DE MONITORIA Monitora: Thayna Oening Disciplina: Eletrônica Analógica I Lab. De Eletrônica Analógica I Introdução aos Sistemas de Controle. Horáriol Segunda Terça Quinta Sexta 07:30-08:20 F104 F106 08:20-09:10 F104 F106 09:20-10:10 F104 10:10-11:00 F104 11:00-11:50 F104 15:20-16:10 L307 16:10-17:00 L307 19:00-19:50 K108 19:50-20:40 K108 20:50-21:40 K108 3

4 THE BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS - BJT Objectives: Understand the basic principles of BJT operation Interpret the transport model Identify operating regions of the BJT and use simplified models Interpret the graphical representation of BJT characteristics Analyze and design bias circuits Analyze single-stage amplifiers Use BJT small-signal model to analyze amplifiers Understand the transfer characteristic of a BJT logic inverter Analyze and determine experimentally the characteristics of some typical BJT circuits 4

5 Physical Structure of the BJT p + p + n + Collector n + p n epitaxy Emitter n + p i C + n buried layer n + i E p Base p n epitaxy p + i B p Active Transistor Region p + p Cross-section of an integrated npn bipolar junction transistor p 5

6 6

7 7

8 8

9 9

10 Relação In-Out: Base Comum(BC) Conjunto de entrada I C I E Conjunto de saída 10

11 Primeira aproximação: Base Comum(BC) Região Ativa I C I E Região Saturação VCB 0 Aumento exponencial de IC à medida que VCB 0 Região de Corte I C 0 11

12 Parâmetro Alfa (α) portadores majoritários dc I I C E ( 0,9 a 0,98) I I I I 0 I I C E CBO E C CBO I C ac ac dc IE V constante CB 12

13 Polarização BC 13

14 Transistor como amplificador - BC 14

15 Configuração Emissor-Comum (EC) 15

16 Conjunto de curvas - EC Base 16

17 Coletor Conjunto de curvas - EC 17

18 18

19 Esta região deve ser evitada para que o sinal não seja distorcido! 19

20 Parâmetro Beta (β) C ( h ) ( 50 a 200) dc FE ac ( h ) fe I I B I I C B V CE =constante 20

21 Parâmetro Beta (β) I CEO ac dc 21

22 Relação entre α e β 22

23 Relação entre α e β I C I B I E 1 I B 23

24 Polarização EC 24

25 Configuração Coletor-Comum (CC) 25

26 Limites de Operação P V I C CE C máx 26

27 P V I C CE C máx Limites de Operação Em qualquer ponto da curva Para I cmáx = 50 ma Para V CE = 20 V 27

28 P V I C CE C máx Limites de Operação Configuração BC 28

29 Folha Especificação 29

30 Folha Especificação β 30

31 CIRCUITS SYMBOLS AND CONVENTIONS i E i C i B v CE v CB v BE i i C i E B E 1 i i 1 1 E i B i C i B ie 1 1 CUTOFF ACTIVE SATURATION NPN PNP v BE < 0.7 V i C = i B = i E = 0 V v EB < 0.7 V i C = i B = i E = 0 V v BE v EB = 0.7 V v BE = 0.7 V v C v B v C < v B = 0.7 V v EB = 0.7 V v B v C v B < v C 31

32 Polarização DC Estabelecer valores fixos de corrente e tensão Ponto de operação Ponto Quiescente (Q) Quiescente repouso, imóvel, inativo. 32

33 Polarização DC - fixa 33

34 Polarização DC - Exemplo 34

35 Saturação 35

36 Análise por Reta de Carga 36

37 Análise por Reta de Carga 37

38 Análise por Reta de Carga Alteração em I B, R B 38

39 Análise por Reta de Carga V CC mantido, muda R C 39

40 Análise por Reta de Carga V CC muda, R C fixo 40

41 Exemplo 41

42 Circuito de polarização estável - emissor 42

43 Circuito de polarização estável - emissor 43

44 Circuito de polarização estável - emissor 44

45 Circuito de polarização estável - emissor 45

46 Exemplo 46

47 Imune a variação de temperatura; Independente do ganho de corrente β (pouca dependência). 47

48 48

49 EXEMPLO 49

50 Análise aproximada: V V V I I E B BE E CQ V V I ( R R ) CE CC C C E V R E E 50

51 Exemplo, técnica exata e aproximada 51

52 52

53 53

54 Exemplo 54

55 Exemplo 55

56 Exemplo polarização mista 56

57 Exemplo - projeto 57

58 Ponto de operação chaveando entre corte e saturação Chave inversora Inversor em lógica computacional 58

59 I B I C I sat B V I CC R C C sat dc 59

60 Considerações 60

61 Considerações 61

62 V V I ( R R ) CE CC C C E 62

63 EXEMPLO 63

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