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UNIVERSIDADE TECNOLGICA FEDERAL DO PARANDEPARTAMENTO ACADMICO DE ELETROTCNICAELETRNICA 1 - ET74C -- Prof Elisabete N Moraes
AULA 14TRANSISTOR COMO CHAVE
Em 14 de novembro de 2014.
REVISO: MODOSREVISO: MODOS DE OPERAODE OPERAOConforme o TJB tenha as junes BE e BC polarizadaspolarizadas, tem-se um dos seguintesmodos de operao:
Aula T14 - Transistor como chave 14-Nov-14
Modo de J no J no F no no circ ito Representaoodo de
operao
Juno
Base-
Emissor
Juno
Base-
Coletor
Funo no circuito Representao
simplificada para config .
Emissor Comum EC)
Saturao Direta Direta Chave eletrnicacom controle peloterminal de base.
OPERAO DISCRETAON & OFF
Corte Reversa Reversa
E
C
B
E
C
B
2
Ativo ouAmplificao
Direta ReversaAmplificador depequenos sinais
E
+
- -
+C
E E
-
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CARACTERSTICASCARACTERSTICAS ELTRICASELTRICASRegio de SaturaoRegio de Saturao: Junes BE e BC diretamente polarizadas. O TJB conduz amaior corrente permissvel. Isto ocorre quando h um acrscimo muito elevado decorrente na base.C i h f h d
Aula T14 - Transistor como chave 14-Nov-14
Caractersticas: - chave fechada
- Ic = Ic mxima ou de saturao- Vce 0V a 0,3V
Regio de CorteRegio de Corte: Junes BE e BCinversamente polarizadas, quando acorrente de base sofre um decrscimo, chegando a um valor quase nulo, o TJB
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. .Caractersticas: - chave aberta
- Ic 0 A- Vce Vcc
CURVA CARACTERSTICA DE SADAO valor de IB na regio ativa, umpouco antes da saturao podeser aproximado por:
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I
C
IC = f(VCE) @IB
SATURAO
ICsat
IB IBmaxDC
C
B
satI
max
O nvel de saturao deve serassegurado a seguinte condio:
I
CORTE
4
DC
B
sat
V
CE
-
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CURVA CARACTERSTICA DE SADA
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I
C
I
C
DC
C
Bsat
II
''
C
Bsat
II
'
ICsat
I
B
I
B
I
B
5
V
CE
V
CE
Regra prtica: para o transistor
operar como chave , adota-se :
= 20 ou 10
RESUMORESUMO
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I
C=0
CHAVE ABERTA TJB CORTE CHAVE FECHADA TJB SATURADO
I
C=
I
B
RB
RCVcc
I
B=0
V
CEVcc
RB
Vcc
I
B
0
V
CE
0V
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Regio de SaturaoRegio de Saturao:Junes BE e BC diretamentepolarizadas.
- chave fechada
- IC = IC mxima ou desaturao- VCE 0V a 0,3V
eg o e or eeg o e or e:Junes BE e BCinversamentepolarizadas, a corrente de base sofre umdecrscimo, chegando a um valor quasenulo, nesta regio o TJB no conduz.
- chave aberta
- Ic 0 A- VCE Vcc
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EXEMPLOEXEMPLO BOYLESTADBOYLESTAD 4.244.24Determine o valor de RB e RC para o transistor inversor, considerando a condioapresentada pela equao IB> IC/DC sendo Icsat=10mA.
14-Nov-14Aula T14 - Transistor como chave
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EXEMPLOEXEMPLO BOYLESTADBOYLESTAD 4.244.24Determine o valor de RB e RC para o transistor inversor, considerando a condioapresentada pela equao IB> IC/DC sendo Icsat=10mA.
a)Clculo de RC
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IC =Icsat= 10mA e VCE=0V
kR
mI
VR
IRV
VIRV
C
C
CC
C
CCCC
CECCCC
sat
sat
1
10
100
kR
uR
B
B
155
60
7,010
uAI
mI
B
B
40
250
10
max
max
Para garantir a saturao- = d Conferncia ara resistor
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b)Clculo de IBUsando a equao IBmaxICsat/DC para definir o valorde IBmax.
dc
C
B
satI
I
max
,
c)Clculo de RBUsando IB=60uA,calcula-se RB.
B
BECC
B
BEBBCC
I
VVR
VRIV
comercial mais prximo que 150kohms:
uAk
IB
62150
7,010
Ok! O valor calculado maiorque o definido pela eq. 13.2,que resultou em IB=40uA.
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EXEMPLO DOEXEMPLO DO SEDRASEDRA 4.144.14 (P.286)(P.286)O tjb da figura, tem como especificao um na faixa de 50 a 150. Encontre o valor deRB que resulta em uma saturao com fator de saturao forada de pelo menos 10.
a)Clculo da ICsat: c)Clculo da corrente
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Comentrio: o Sedra
mAI
kR
VI
IRV
VIRV
sat
sat
sat
C
C
CC
C
CCCC
CECCCC
8,9
1
8,92,0
2,0
IB para um fator desaturao 10:
mAI
I
B
B
96,1
)10)(196,0(
d)Clculo da RB para acondio do problema:
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adota para VCE nasaturao o valorigual a 0,2V .
b)Clculo da correnteIB para saturar o tjbcom o mnimo :
mAI
II
B
C
B
sat
196,0
50
8,9
min
km
R
I
VR
IVR
B
B
CC
B
CBBB
BEBBBB
sat
2,296,1
7,05
7,0
2,0
EXERCCIOSEXERCCIOS1)Verifique se o circuito ao lado comporta-se como um inversor, quando a entrada
chaveia entre 0 e 5V. a)Suponha que = 100, (R: Sim, VCE=0). b)Supor que o
resistor da base seja de 43k, qual o efeito sobre essa alterao?
14-Nov-14Aula T14 - Transistor como chave
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na posio on e desacionadona posio off. Calcular o valor de RC
comercial e a sua potncia.Parmetros BC548:
VBEsat=0,7VVCEsat=0,3V
sat=20
Icmax= 200mA
VCEmax=80V
Parmetros LED:
Vj=1,5VIled=25mA
R: RC=288Rc=270 , 168,75mW
RB=66406k8, 10,625mW
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3)A entrada do circuito da fig 4.66 alterna entre 0V e 10V.
Se o tjbde silcio possuir= 120, verifique se o circuito
funciona como um inversor. (R:IC=4,545mA)
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EXERCCIOSEXERCCIOS
14-Nov-14Aula T14 - Transistor como chave
4) Um circuito digital (TTL-transistor-transistor-logic) foi projetado para
acionar um motor de 110V/60Hz sob determinadas condies. Para tanto,
necessrio que um transistor como chave atue sobre um rel, j que nem o
circuito digital, nem um transistor possuem potencial energtico para
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interface de acionamento.
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Livro: Dispositivos Semicondutores: Diodos e Transistores.Marques, Angelo Eduardo B.; Choueri Jr., Salomo; Cruz,Eduardo Csar Alves. Ed. rica
EXERCCIOSEXERCCIOS
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