Polarização de transistor e amplificador emissor comum
Informe a fonte, o divisor de base, RC, RE e o beta para ver as tensões e correntes, a região de operação e o ganho do emissor comum.
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Ponto de operação
VB = Vcc · R2 ÷ (R1 + R2); IE = (VB − Vbe) ÷ RE; IC = IE · β ÷ (β + 1); VCE = Vcc − IC · RC − IE · RE; re = 25,85 mV ÷ IE
Com Vcc de 12 V, R1 de 47 kΩ e R2 de 10 kΩ, a base fica em 2,11 V. Com Vbe de 0,7 V e RE de 1 kΩ, a corrente de emissor é de 1,41 mA e a de coletor, 1,4 mA. A tensão coletor-emissor é de 7,52 V: o transistor está na região ativa.
Ganho do emissor comum
A resistência dinâmica do emissor é de 18,4 Ω. Com RE sem desacoplamento o ganho de tensão é de cerca de −2,2; com RE desacoplado por capacitor, −119,6. O sinal negativo indica a inversão de fase. O divisor é rígido quando a corrente nele é pelo menos 10 vezes a de base: aqui a razão é de 22,6.
Com RC de 4,7 kΩ e RE de 1 kΩ, o VCE calculado é de −5,29 V e o transistor fica na região de saturação; na saturação, as correntes reais ficam abaixo das calculadas e o VCE real é de cerca de 0,2 V.
Limites
- Vbe de 0,7 V é aproximação de silício em condução, entre 0,6 e 0,7 V, e é editável; β varia muito entre unidades e com a temperatura.
- O modelo é o de divisor rígido: as correntes do divisor e da base interagem, e quando a razão fica abaixo de 10 o resultado perde exatidão.
- A resistência re usa 25,85 mV, a tensão térmica a cerca de 300 K; é um modelo de pequenos sinais, sem efeito Early nem capacitâncias.
Perguntas frequentes
Como calcular a polarização de um transistor por divisor de base?
Calcule VB = Vcc·R2/(R1+R2), IE = (VB − 0,7)/RE, IC ≈ IE e VCE = Vcc − IC·RC − IE·RE. Com 12 V, 47 kΩ e 10 kΩ, VB é cerca de 2,1 V.
Como calcular o ganho do amplificador emissor comum?
Av = −RC ÷ (re + RE) com RE sem desacoplamento, ou −RC ÷ re com RE desacoplado, em que re = 25,85 mV ÷ IE.
Qual o ponto de operação do transistor: região ativa ou saturação?
Está na região ativa quando VCE fica bem acima de 0,2 V; abaixo disso entra em saturação e as correntes reais ficam menores que as calculadas.