Considere um transistor NPN em configuração de emissor comum. Nesta configuração a corrente de base é Ib é a corrente de entrada e a corrente de coletor IC é a corrente de saída.
Nós sabemos, euC = euC + eub
e euC = αIE + euCBO
= (euC + eub) + euCBO ou
EUC (1-α) = αIb + euCBO
EUC = (α/(1-α))Ib + euCBO/(1-α)
Configuração de emissor comum
Fator de ganho atual
A relação entre a corrente do coletor e a corrente de base é chamada de relação de transferência de corrente direta CC ou ganho CC. É denotado por β.Corrente direta. Era para ser o beta da DC.
Ganho DC do emissor comum βCorrente direta = euC/EUb
Onde euC e eub são as correntes de coletor e de base de um ponto operacional específico na faixa linear. Como o valor da corrente de base está em microamperes e é baixo, o valor de βCorrente direta está na faixa de 10 a 500 dependendo do tipo de transistor.
Ganho AC do emissor βCorrente direta é definido como a razão entre a pequena mudança na corrente do coletor ΔIb em tensão coletor-emissor constante VCE.
βCorrente direta = ΔIC/ΔIE Uma televisãoCE = constante
- Potencial elétrico e diferença de potencial
Relação entre αCorrente direta e βCorrente direta
Nós conhecemos o eu E = euC + eub —> eu
Divisão por IC
Divisão por IC
EUE/EUC = 1+(eub/EUC)
1/α = 1 + (1/β) = (β+1) / β ( ∴ α = IC / EUE e β = euC/EUb)
α = β / (β+1) ——> ii
Se multiplicarmos a equação acima obtemos
α(β+1) =β
αβ+α =β
α = β – αβ = β (1 – α)
β = α / (α+1) ——-> iiii
α(β+1) =β
αβ+α =β
α = β – αβ = β (1 – α)
β = α / (α+1) ——-> iiii
Equação (ii) ->
α = β / (β+1)
1-α = 1 – (β / (β+1)) ——>iv
α = β / (β+1)
1-α = 1 – (β / (β+1)) ——>iv
Da equação (iii) pode-se ver que β se aproxima do infinito à medida que α se aproxima de 1.
Isto significa que o ganho de corrente do transistor conectado ao emissor é muito alto. Por esta razão, são utilizados transistores conectados ao emissor.
Nós sabemos que euC = (αIb / (1-α)) + euCBO / (1-α) ->v
Como β+1 = 1 / (1-α) e 1-α= 1 / (β+1), temos
EUC = βIb + (β+1)euCBO ——->vi
O termo “(β+1)ICBO”É a corrente reversa no circuito emissor. É denotado por I.CEO.
EUCEO = (β+1)ICBO ——>vii
Como β é muito maior que I, euCEO>euCBO.
Substituindo o valor de ICEO na equação vi obtemos
EUC = βIb + euCEO ——->viii
EUC = βIb + euCEO ——->viii
Como β = α / (α+1), podemos escrever
EUCEO = (α / (1-α)) euCBO ——->ix
EUCEO = (α / (1-α)) euCBO ——->ix
EUCEO = euCEO / (1-α)
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A corrente de fuga no circuito emissor é maior do que no circuito base. EUCE é a corrente do coletor que flui quando o circuito base-emissor é deixado aberto e a junção coletor-base é polarizada reversamente. Ele flui na mesma direção que a corrente normal do coletor que flui através do transistor e depende da temperatura.
Características do circuito emissor
A figura acima mostra a configuração experimental para determinar a característica estática de um transistor NPN em um circuito emissor. Duas fontes de alimentação variáveis reguladas por DC VBB e VCCC estão conectados aos terminais base e coletor de um transistor.
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Um microamperímetro e um voltímetro são conectados para medir a corrente de base I.b e VSERe um miliamperímetro e um voltímetro estão conectados para medir IC e VCE no circuito.
Característica de entrada (VSER contra mimb)VCE= constante
As características de entrada são obtidas registrando a tensão base-emissor VSER vs. corrente de base Ib mantenha VCE constante. As características são registradas para diferentes valores da tensão coletor-emissor V.CE.
Podemos derivar os seguintes pontos importantes das características de entrada:
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Existe um limite, uma tensão de desligamento Vγ, abaixo do qual a corrente de base Ib é muito pequeno. O valor da tensão de ativação é de 0,5 V para transistores Si e 0,1 V para transistores GE.
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Após a tensão de ligação, a corrente de base é Ib aumenta rapidamente quando a tensão base-emissor V aumenta apenas ligeiramenteSER. Entretanto, deve-se notar que o valor da corrente de base não aumenta tão rapidamente quanto o da característica de entrada de uma configuração de base comum. Isso significa que a resistência dinâmica de entrada é baixa configuração de emissor comum Porém, comparado à configuração CB, é um pouco maior.
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Para um valor fixo de VSEREUb aumenta com VCE reduzido. Um grande valor de VCE leva a uma tensão reversa maior na junção PN da base do coletor. Isto aumenta a zona de depleção e reduz a largura efetiva da base, o que por sua vez reduz a corrente de base.
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A resistência de entrada dinâmica ou CA pode ser determinada a partir da característica de entrada. É definido como a razão entre uma pequena mudança na tensão base-emissor e a mudança resultante na corrente base a uma tensão constante do emissor.
- Fatores que afetam a resistência
Resistência de entrada RÓ = (ΔVSER/ΔIb) uma televisãoCE = constante
O valor Rin é geralmente 1KΩ, mas pode variar de 600Ω a 4KΩ.
Características de saída (VCE contra mimC) em eub=constante
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As características de saída das curvas do circuito emissor são obtidas registrando VCE contra euC para diferentes valores de IbA corrente do coletor varia com VCE para valores entre 0V e 1V. A corrente do coletor varia com VCE para valores entre 0V e 1V. Após esta corrente de coletor euC torna-se quase constante e atinge valores de saturação. Os transistores são operados na faixa acima da tensão de joelho. Esta área é chamada de área ativa. O experimento é repetido para diferentes valores de I.b.
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As características de saída podem ser divididas em três áreas. Eles são
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Faixa de saturação
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Área de recorte
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Região ativa
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Na figura acima, a área ativa é a área à direita da ordenada VCE = alguns décimos de tensão e acima de Ib = 0.
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Idealmente, se VCE Excede 0,7V, a junção base-coletor torna-se polarizada reversamente e o transistor entra na região ativa ou linear de sua operação. Uma vez que a conexão base-coletor é polarizada reversamente,C estabiliza e permanece quase constante para um determinado valor de Ib como VCE continua a subir. Na verdadeC aumenta muito ligeiramente quando VCE aumenta devido à expansão da zona de esgotamento do coletor base. Este fenômeno é chamado de efeito de quase acidente.
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Se a corrente de base Ib é zero, há uma pequena corrente de coletor. Isso é chamado de corrente de fuga. Porém, na prática, quando a corrente de base é zero, a corrente de coletor é zero. Nesta condição diz-se que o transistor está bloqueado. A pequena corrente do coletor é chamada de corrente reversa do coletor.
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Se vocêCE atinge uma tensão suficientemente alta, a junção do coletor com polarização reversa se rompe e a corrente do coletor, portanto, aumenta rapidamente. Se vocêCE for superior a 40 V, o diodo coletor quebra e a função normal do transistor é perdida. O transistor não se destina a operar na região de ruptura. Este efeito é comumente conhecido como efeito punch-through.
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A resistência dinâmica de saída pode ser determinada a partir das características de saída. É dado por
- Princípio da eletrônica
Resistência de saída dinâmica Rfora de = (ΔVCE/ΔIC) em eub = constante
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O recíproco da inclinação da característica de saída nesta faixa fornece a resistência de saída. O valor de Rout está entre 10KΩ e 50KΩ.
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A característica de saída pode ser usada para determinar o ganho de corrente do emissor de sinal pequeno ou AC beta (β).Corrente alternada) de um transistor. Isso pode ser feito selecionando os dois pontos M e N na curva característica e anotando os valores correspondentes de ΔI.E e ΔIb.
βCorrente direta = ΔIC /ΔIE = 10mA / 40mA = 250.