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Transistor Bipolar de Junção
TBJ – Parte VI
Jadsonlee da Silva Sá
[email protected]
www.univasf.edu.br/~jadsonlee.sa
Universidade Federal do Vale do São Francisco - UNIVASF
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Amplificador de Tensão
Ganho de tensão em
circuito aberto.
 Ri (Resistência de entrada)  Representa o fato de o
amplificador drenar uma corrente de entrada da fonte de sinal.
 Ro (Resistência de saída)  Representa a variação de tensão
de saída quando o amplificador precisa fornecer corrente a
carga.
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Amplificador de Tensão
Carga
Fonte de sinal
 Idealmente  vi = vs e vo = Avo.vs
Ri
vi  vs
Ri  Rs
Ri
Rs Ri  
vi  vs
RL
vo  Avo vi
RL  Ro
RL
Ro Ro  0
vo  Avovi
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Resistências em Paralelo
R1 R2
R  R1 || R2 
R1  R2
 Se R1 >> R2, R2 controla R.
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Amplificadores TBJ de Estágio Simples
 Existem
basicamente
três
configurações
implementar amplificadores TBJ de estágio simples:
para
 Emissor comum;
 Base comum;
 Coletor comum.
 Estudaremos as três utilizando uma mesma estrutura
básica com o mesmo arranjo de polarização.
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Amplificadores TBJ de Estágio Simples
 Estrutura Básica.
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Amplificador Emissor Comum
 Configuração mais utilizada.
Capacitor de
acoplamento
C – Sinais AC  Curto circuito.
C – Sinais DC  Circuito aberto.
Capacitor de
acoplamento
Capacitor
de desvio
C (alto) – Na faixa de μF à dezenas de μF.
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Amplificador Emissor Comum
 Determinação das características do amplificador
(resistência de entrada, ganho de tensão e resistência
de saída) – Substituir o TBJ por um modelo de pequenos
sinais.
vi
RB r
Rin   RB || Rib  RB || r 
ii
RB  r
r 

gm
RB

VT
Baixa
IC
r  Rin  r
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Amplificador Emissor Comum
vi  vsig
r
r  Rsig
v  vi
vo
Av    gm (r0 || RC || RL )
vi
Ganho de tensão do
amplificador
vo   gmv (r0 || RC || RL )
Avo   gm (r0 || RC )
Ganho de tensão do
amplificador em circuito aberto
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Amplificador Emissor Comum
vsig  0
Em geral
r0
RC  Avo   gm RC
Rout  RC || ro
ro
+- Baixa
RC  Rout  RC
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Amplificador Emissor Comum
 Ganho total do amplificador – Gv ?
vo
Gv 
vsig
v  vi
vo   gmv (r0 || RC || RL )
gm r  
Gv  
vi  vsig
 ( RC || RL || ro )
r  Rsig
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r
r  Rsig
Amplificador Emissor Comum
 Ganho total do amplificador – Gv.
Gv  
Se Rsig
 ( RC || RL || ro )
r  Rsig
Se Rsig
r
Gv  Altamente
dependente de β.
Indesejável
Gv  
r
 ( RC || RL || ro )
r
Gv   gm ( RC || RL || ro )  Av
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Amplificador Emissor Comum
 Ganho de corrente em curto-circuito Ais?
Curto-circuitando RL.
ios
Ais    g m Rin
ii
ios   gmv
ios
Ais 
ii
v  vi  ii Rin
Rin  RB || r RB
Ais   gmr  
r  Rin  r
Ganho de corrente de
emissor comum
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Amplificador Emissor Comum
 Em resumo...
 Proporciona ganhos de tensão e corrente elevados.
 No entanto, a resistência de entrada é relativamente baixa
e a resistência de saída é relativamente alta.
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Amplificador Emissor Comum com RE
 A inclusão de Re pode levar a mudanças significativas nas
características do amplificador utilizado no projeto.
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Amplificador Emissor Comum com RE
 Qual modelo para pequenos sinais devemos utilizar?
 Regra: sempre que houver uma resistência no emissor, o
modelo T é mais conveniente de ser utilizado.
ro foi omitido para simplificar a
análise. Além disso, o efeito de
ro é desprezível no desempenho
deste amplificador.
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Amplificador Emissor Comum com RE
Rib  (  1)(re  Re )
Rin  RB || Rib
vi
Rib 
ib
ie
ib 
 1
ie 
vi
re  Re
Se RB
Rib
Rib controla Rin
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Amplificador Emissor Comum com RE
 Ganho de tensão do amplificador Av.
vo
Av 
vi
vo  ic ( RC || RL )
  ie ( RC || RL )
vi
ie 
re  Re
vo
 ( RC || RL )
Av   
vi
re  R e
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Amplificador Emissor Comum com RE
 Ganho de tensão do amplificador em circuito aberto Avo.
Av  
 ( RC || RL )
re  R e
Avo  
 RC
re  R e
Obs.: Re reduz os ganhos de
tensão se Rin for alta.
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Amplificador Emissor Comum com RE
 Resistência de saída Rout.
vsig  0
Rout  RC
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Amplificador Emissor Comum com RE
 Ganho de corrente de curto-circuito Ais.
ios
Ais 
ii
ios  ie
vi
ii 
Rin
Ais  
 ( RB || Rib )
re  R e
RB
Rib
Ais  
Ais  
 Rinie
 (   1)(re  R e )
re  R e
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vi
 
Amplificador Emissor Comum com RE
 Ganho global de tensão Gv.
vo
GV 
vsig
vo  ie ( RC || RL )
vi  vsig
Rin
Rin  Rsig
vi  ie (re  Re ) G  
V
Rin  ( RC || RL )
Rsig  Rin re  R e
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Amplificador Emissor Comum com RE
 Ganho global de tensão Gv.
Rin  ( RC || RL )
GV  
Rsig  Rin re  R e
Rin  RB || Rib

Se RB

 1
Rib
Rin  Rib  (  1)(re  R e )
 ( RC || RL )
GV  
Rsig  (  1)(re  R e )
Obs.: Gv é menor devido ao fator (β+1)Re. Mas, é menos sensível a β.
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