Projeto de Pré-Amplificador - Cálculos e Deduções

Introdução

Os efeitos de saturação e corte do transistor estão relacionados a polarização de sua base, uma vez que a função da base é permitir a passagem de elétrons do emissor para o coletor. Dentro deste conceito é possível observar a oportunidade de operar um transistor como chave.

Na operação como chave, a corrente que circula na base varia de 0 até um valor que coloca o transistor em saturação, isto é, Vce = 0 ou próximo de zero - nos testes foram de nV ou uV.

Para utilizar um transistor como amplificador sem que ele entre em saturação ou corte, se faz necessário operar na região ativa. Operando na região ativa ou meio de carga (Q), as flutuações na corrente da base não causarão o corte ou a saturação do transistor.

Créditos da imagem: https://sites.google.com/site/trabalhodidatico/transistores/transistor-bipolar-parte-4

Observando a imagem acima, vemos as flutuações caso seja adicionado um sinal CA na base. A importância de ter um transistor corretamente polarizado para o ponto Q é, exclusivamente, impedir distorções no sinal de saída como a da primeira imagem (canto superior esquerdo) onde sinal é limitado pela própria estrutura do transistor que não permite um ganho de corrente superior.

Escolha de Polarização

Dica para projeto: antes de iniciar qualquer projeto de circuito eletrônico com transistor ou outros componentes é fundamental, primeiro, utilizar simuladores para identificar qualquer falha de projeto.

Este blog utilizará o Multisim 11.0 para simular e gerar as imagens para que o leitor compreenda os fenômenos e as flutuações que o projeto poderá desenvolver durante operação.

Para iniciar, vamos observar cada tipo de polarização afim de selecionar a mais adequada para um projeto de pré-amplificador.


POLARIZAÇÃO DE BASE
O ganho de um transistor varia bastante devido aos fenômenos de temperatura e corrente. Esses fatores tornam a polarização de base como uma forma inviável de polarização visando manter a operação do transistor na região ativa sem causar corte ou saturação.

POLARIZAÇÃO - EMISSOR
A ideia central da polarização por realimentação do emissor é compensar as variações de ganho do transistor. Utilizar o resistor do emissor para compensar as variações de temperatura e outros que afetam o ganho do transistor é uma ideia boa, porém não muito eficaz na prática.

A ideia se desenvolve porque se o ganho aumentar, a corrente do coletor aumentará e isso aumenta a tensão do emissor, o que diminui a tensão sobre o resistor de base e a corrente de base e que diminui a corrente do coletor, realizando a compensação das variações do ganho.



Em construção...

Última atualização: 05/03/2023


Fontes:

Livro Eletrônica 1 - Malvino

















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