Eletrônica Geral
(25/02~27/02)
Curva caracteristica dos Transistores bipolares:-
Como todo componente eletrônico, o fabricante deve informar suas caracteristicas para que as industrias possam vir a se utilizar de tais componentes. Com os transistores os fabricantes fazem uma série de ensaios que são colocados no Tecnichal Data. As curvas caracteristicas de um transistor podem ser vistas na figura acima.
Ela é obtida, ensaiando o comportamento do transistor, quando fixa-se uma corrente de Base e varia-se a tensão de alimentação, medindo em espaços pré-estabelecidos o valor da corrente Ic e da tensão VCE. Com isso teremos uma curva para cada corrente Ib fixada. Cabe lembrar que existe infinitos valores de Ib e que o gráfico somente representa alguns deles. Por isso chamamos de Região.
Região de Corte: É aquela em que a corrente Ib não é suficiente para produzir a passagem de Ic. Nessas condições dizemos que o transistor está CORTADO e não há a passagem de corrente pela carga controlada do transistor.
Região de saturação: É aquela em que a corrente Ib é tão alta que a corrente Ic não encontra nenhuma dificuldade para passar. Nessa condição dizemos que o transistor está SATURADO e funciona como se fosse um curto-circuito entre Coletor e Emissor.
Obs: As duas regiões vistas são utilizadas em Transistores como Chave.
Região Linear:- É aquela em que o transistor responde linearmente as variações de VCE e Ic, sendo por isso utilizada mais em amplificadores.
Polarizando com o auxílio da Curva
Veja as figuras:
Para a utilização como amplificador, escolhemos a polarização por divisor de tensão na base.
Polarizar também significa projetar e nessa condição alguns dados do circuito cabe somente ao projetista optar ou seguir de acordo com o cliente.
O valor da tensão DC de alimentação é por ele escolhido e marcado no eixo VCEo.
O valor da corrente máxima que passará por Ic também e é marcado no eixo Ico.
Unindo estes dois pontos temos o que chamamos de Reta de Carga. (na fiura em vermelho)
Para o estudo de amplificadores devemos adotar um ponto de trabalho ou ponto quiescente que fica sobre a reta de carga e dentro da região linear. Para amplificadores geralmente este ponto é o meio da Reta de Carga. Contudo algumas aplicações de amplificadores usam outra localização (veremos mais para a frente).
Uma vez "escolhido" a localização do ponto de trabalho Q, este ponto nos fornece três dados de valor:
-O valor de VCE.
-O valor de Ic.
-O valor de Ib.
Estes valores serão utilizados para o projeto.
Como
se trata de um projeto, podemos utilizar alguns dados práticos.
VRE=10% de VCC
Com essa informação já sabemos quanto vale VRb2 pois:
VRb2=VBE+VRE
e sabemos também a tensão sobre VRb1 pois:
VRb1+VRb2=VCC
Não só isso como VCE é dado pelo gráfico e VRe é o valor adotado, sabemos que VRc:
VRc+VCE+VRe=VCC
Como a corrente Ic é mais de 100 vezes maior que Ib, podemos adotar Ic=Ie, assim:
Rc=Vrc/Ic
Re=VRe/Ic
Sabemos pelo gráfico o valor de Ib e adotamos que:
IRb2=10.Ib
Calculamos Rb2:
Rb2=VRb2/(10.Ib)
Mas como Ib1=Ib+IRb2, calculamos:
Rb1=VRb1/Ib1
Pronto todos os resistores estão calculados e o transistor está polarizado!
Como não existe dois seres humanos identicos não existe também transistores iguais. Os calculos aqui realizados nos levarão a valores de início de trabalho. A certeza se seus cálculos e seu circuito funcionarão só ocorrerá no momento que você for a laboratório e montar seu circuito e ele funcionar.
Funcionar não apenas para um transistor mas deverá funcionar para qualquer transistor de mesmo código que você substituir.
Como sempre os valores calculados não refletem os valores comerciais de resistores e suas tolerâncias, portanto logo na primeira troca de valores calculados para valores comerciais você já fugiu dos seus cálculos. Conclusão você pode passar horas e dias calculando os resistores de polarização e quando for a laboratório terá de reajusta-los. Os calculos iniciais são importantes pois eles nos dão o ponto inicial, a partir do qual faremos ajustes e alterações até chegarmos num circuito que responda as nossas necessidades.
Última consideração. Se lhe for pedido para calcular as correntes e tensões do circuito abaixo, já com os valores dos resistores, não poderemos utilizar nenhuma das aproximações acima.
Projeto é uma coisa, Análise é outra bem diferente.
Se os valores de resistor são dados é somente com isso que poderemos trabalhar, além de VBE~0,7V e divisor de tensão:
VRb1=Vcc.Rb1/(Rb1+Rb2)
Uma boa análise só é bem feita em laborátório de testes. Portanto não perca tempo:
-Para analisar vá a laboratório.
-Para projetar calcule os valores iniciais e vá a laboratório.