UNIVERSIDADE TECNOLÓGICA FEDERAL DO PARANÁ DEPARTAMENTO ACADÊMICO DE ELETROTÉCNICA ELETRÔNICA 1 - ET74C Prof.ª Elisabete Nakoneczny Moraes

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1 UNIVRSIDAD TNOLÓGIA FDRAL DO PARANÁ DPARTAMNTO AADÊMIO D LTROTÉNIA LTRÔNIA T74 Prof.ª lisabete Nakoneczny Moraes Aula MODOS D OPRAÇÃO DO TRANSISTOR D JUNÇÃO IPOLAR uritiba, 6 abril de 07. ONTÚDO DA AULA. RVISÃO. ANALOGIA POR DIODOS 3. ONFIGURAÇÕS D OPRAÇÃO 4. MODOS D OPRAÇÃO. Reta de carga. Ponto quiescente 5. POLARIZAÇÃO D. Operação como chave. Operação do LDR 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ

2 Revisão: estrutura cristalina ipolar: elétrons e buracos envolvidos no fluxo de corrente. Duas junções PN denominadas: J e J. Terminais: emissor (), base () e o coletor () Tipos : NPN PNP aracterística construtivas das regiões: missor: fortemente dopado. ase: estreita e fracamente dopada. oletor: dopagem intermediária e grande área. Tipo NPN 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 3 Revisão: funcionamento N P V FONT D ORRNT DPNDNT N Fontes de tensão que polarizam a : J diretamente V J reversamente Portadores majoritários do emissor adentram na base estes portadores assumem a condição de portadores minoritários que ultrapassam a camada de depleção da J resultando no efeito correspondente ao da geração de portadores e consequente amplificação da corrente. I I I I 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 4

3 Revisão: sentido das correntes e tensões onvenções: os sentidos de referência adotados resultam da polarização direta da J, reversa a J e corrente convencional. i v v i i v v i v i i v Relação aproximada da LK para o TJ: 95% para i 5% para i 00% para i ( 0,95) i (0,05) i () i i v i v v i v i i v v i 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 5 Revisão: (família de) curva característica aracterística de entrada. I = aracterística de saída. I = I n I 3 I I 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 6 3

4 Analogia do TJ por diodos Usado para a análise das polarizações das junções do TJ. Porém não considera as questões construtivas do transistor. Apropriado para identificação do tipo, pinagem e verificação da condição de operação (bom ou mau estado) do TJ. Diodo de emissor D Diodo de coletor D Diodo de emissor D Diodo de coletor D 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 7 Pinagem: analogia por diodos Não há indicação de Vj Não há indicação de Vj Há indicação de Vj Há indicação de Vj NÃO há indicação de Vj NÃO há indicação de Vj 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 8 4

5 Pinagem do TJ: exemplos Orientações:. Observar a polaridade dos terminais do VOM digital e analógico;. mpregar a analogia dos diodos; 3. Se houver parte metálica no encapsulamento, este está em curto com o terminal de coletor; 4. Total 6 medidas: 4 resultados OL e Vj s; 5. O terminal de emissor é o de maior Vj (Vj > Vj). 3) xemplos: ) 3 ) 3 4) Danificado, em aberto R:=,=,3=, PNP R:=,=,3=, NPN Danificado, em curto 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 9 3onfigurações de Operação Determinada pelo terminal do TJ que é comum a entrada e saída do sinal. 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 0 5

6 3Modos de Operação do TJ onforme a polarização das junções e, temse um dos seguintes modos de operação: Modo de operação Junção ase missor Junção ase oletor Saturação Direta Direta orte Reversa Reversa Ativo ou Amplificação Ativo reverso Direta Reversa Reversa Direta Função no circuito have eletrônica controle pelo terminal de base. OPRAÇÃO DISRTA ON & OFF Amplificador de pequenos sinais β>> β< Sem aplicação prática! () () () () Representação simplificada Abr 7 AT Modos Operação TJ 3Modos de Operação *AMPLIFIADOR *HAV LTRÔNIA ONTROL On Off Ponto Quiescente: urva característica x Reta de carga do circuito saturação amplificação corte 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 6

7 4.Reta de carga Vbb É uma linha que intercepta a família das curvas característica de saída: I = f(v)@ I para mostrar cada um dos possíveis pontos de operação do transistor. Para determinar essa reta utilizase da equação da malha coletoremissor, fazendo: Rb Vbb Rc Rb Rc º ponto (P): para I=0 =I.Rc+ V =0. Rc+ V = V P=(,0) P I º ponto: para V=0 =I.Rc+ V = I. Rc+ 0 I = /Rc P=(0, /Rc ) Reta de carga I V Rc Rc oeficiente angular oeficiente linear P V 3 4.Ponto de Operação Q Ponto de operação ou quiescente: análise gráfica em que as informações são obtidas pelo cruzamento da curva característica de saída do TJ em conjunto com a reta de carga do circuito elétrico em questão e que determina o ponto de operação ou quiescente do TJ. iv) Ponto Quiescente i) urva característica de saída do TJ urva característica + Reta de carga ii) ircuito sob análise iii) Reta de arga I = 0 V = 0 Rb Rb Rc Rc Vbb Vbb 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 4 7

8 saturação 5Polarização D álculo de níveis apropriados de tensões e correntes no transistor para que o transistor opere com o ponto quiescente na região de corte ou saturação ou amplificação. OMO HAV OMO AMPLIFIADOR Q Q Q Q Q Q Q Q Q. I0 corte 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 5 5.Operação como chave (discreta, onoff) Região de Saturação: Junções e diretamente polarizadas. O TJ conduz a maior corrente permissível. Isto ocorre quando há um acréscimo muito elevado de corrente na base. I máxima aracterísticas: chave fechada Ic = Ic máxima ou de saturação Vce 0V a 0,3V V 0V Região de orte: Junções e inversamente polarizadas, quando a corrente de base sofre um decréscimo, chegando a um valor quase nulo, o TJ passa para a região de corte. Nesta região ele não conduz. I =0 aracterísticas: chave aberta Ic 0 A Vce V V 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 6 8

9 5.ircuito polarização FIXA Quando em : Há ddp sobre supondo que Vbe >0,7V há corrente I Ic = Ic máxima ou de saturação Vce 0V a 0,3V have eletrônica I I fechada curto! máxima V 0V 0k k V LD ATIVADO!!! TJ Quando em : NÃO há ddp sobre Vbe < 0,7V NÃO há corrente I Ic 0 A Vce 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 7 I 5.ircuito polarização FIXA Quando em : Há ddp sobre supondo que Vbe >0,7V há corrente I Ic = Ic máxima ou de saturação Vce 0V a 0,3V have eletrônica fechada curto! I LD DSATIVADO!!! Quando em : NÃO há ddp sobre Vbe < 0,7V NÃO há corrente I Vce Ic 0 A ILD =I LD ATIVADO!!! TJ OPRA OMO INVRSOR 0k I k TJ V 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 8 9

10 5.quivalência entre os circuitos k I P I Rled 470 TJ V I R R I I Rth R I LDR Rldr 50 I R Vth I LDR R. V VTh VR R R R R R Th 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 9 5.Polarização por DT e com sensor LDR variação da R=f(luz) I R R I I R LUZ RLDR I I ( V) LD APAGADO corte 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ 0 0

11 5.LDR ausência de iluminação LDR variação da R=f(luz) I R R I I R LUZ RLDR LUZ RLDR I I ( V) LD ASO saturação 6 Abr 7 AT Modos Operação TJ