Amplificador de Emissor Comum com Transistor
A configuração do amplificador de emissor comum fornece ganho de tensão e é uma das configurações de transistores mais usadas para projetos de circuitos eletrônicos.
_______________________________________________________________________
Tutorial de projeto de circuito de transistor inclui:
Projeto de circuito transistor | Configurações de circuito | Emissor comum | Projeto de circuito emissor comum | Seguidor de emissor | Base comum
Veja também: Tipos de circuitos transistorizados
______________________________________________________________________
O circuito amplificador do transistor emissor comum é um dos circuitos principais para uso no projeto de circuitos eletrônicos, oferecendo muitas vantagens.
A configuração do circuito emissor comum é usada em muitas áreas do projeto de circuitos eletrônicos: como amplificador de áudio, como chave básica para circuitos lógicos, como amplificador analógico geral e em muitas outras aplicações.
A configuração do circuito emissor comum fornece ganho de tensão combinado com um ganho de corrente moderado, bem como uma entrada média e uma impedância de saída média. Como tal, a configuração do emissor comum é um bom circuito completo para uso em muitas aplicações.
Também é importante notar nesta fase que o amplificador do transistor emissor comum inverte o sinal na entrada. Portanto, se uma forma de onda crescente entrar na entrada do amplificador emissor comum, isso fará com que a tensão de saída caia. Em outras palavras, tem uma mudança de fase de 180° em todo o circuito.
Dependendo do próprio projeto do circuito eletrônico, o emissor comum não usa muitos componentes eletrônicos, às vezes apenas dois resistores, embora se a polarização precisar ser ajustada para circuitos analógicos, quatro resistores e três capacitores podem ser usados.
Noções básicas de amplificador de transistor emissor comum
Dos três tipos de configuração de transistor usados no projeto de circuitos eletrônicos, o emissor comum é o mais amplamente usado por causa de seus principais atributos.
O amplificador emissor comum tem o sinal aplicado à base e a saída é então retirada do circuito coletor. No entanto, como o nome deste circuito indica, o atributo principal é que o circuito emissor é comum à entrada e à saída.
A configuração do emissor comum é igualmente aplicável às variantes do transistor NPN e do transistor PNP. Dito isto, a variedade NPN é mais comumente usada por causa do uso mais difundido de transistores NPN.
Resumo das características do amplificador de transistor emissor comum
Ao selecionar a configuração do transistor a ser utilizada dentro de um projeto de circuito eletrônico, é necessário considerar os diversos atributos dos três tipos: emissor comum, coletor comum e base comum, e selecionar aquele que for mais adequado.
A tabela abaixo apresenta um resumo das principais características da configuração do transistor emissor comum.
| CARACTERÍSTICAS COMUNS DO AMPLIFICADOR DO TRANSISTOR EMISSOR | |
|---|---|
| PARÂMETRO | CARACTERÍSTICAS |
| Ganho de tensão | Médio |
| Ganho atual | Médio |
| Ganho de potência | Alto |
| Relação fase de entrada/saída | 180° |
| Resistência de entrada | Médio |
| Resistência de saída | Médio |
A partir dessas características, pode-se ver que a configuração do emissor comum oferece um bom desempenho geral. Um dos principais fatores é que ele fornece um bom nível de ganho de tensão, um atributo necessário no projeto de circuitos eletrônicos para muitas aplicações.
O circuito também é relativamente simples, necessitando de alguns componentes eletrônicos, dependendo de como os requisitos de projeto do circuito eletrônico são atendidos.
Níveis de impedância do amplificador de emissor comum
Um dos principais atributos a serem considerados ao realizar qualquer projeto de circuito eletrônico são os níveis de impedância.
A impedância de entrada é tipicamente em torno de 1kΩ, embora possa variar consideravelmente de acordo com os valores e condições do circuito. A baixa impedância de entrada resulta do fato de que a entrada é aplicada entre a base e o emissor onde há uma junção com polarização direta,
Além disso, a impedância de saída pode ser relativamente alta. Novamente, isso varia consideravelmente de acordo com os valores dos componentes eletrônicos escolhidos e os níveis de corrente permitidos. A impedância de saída pode ser tão alta quanto 10kΩ ou possivelmente mais. No entanto, se o dreno de corrente permitir níveis de corrente mais altos, a impedância de saída pode ser reduzida consideravelmente. O nível de resistência ou impedância vem do fato de que a saída é retirada do coletor onde existe uma junção polarizada reversa.
Ganho do amplificador do transistor emissor comum
Outro fator importante a ser considerado no início do projeto do circuito eletrônico é o nível de ganho que pode ser alcançado. Existem duas formas de ganho que podem ser determinadas: ganho de corrente e ganho de tensão.
O ganho de corrente para o circuito amplificador de emissor comum é denotado pelo símbolo grego β. Esta é a relação entre a corrente do coletor e a corrente da base. Isso pode ser pensado como a razão entre a corrente de saída e a corrente de entrada. Para obter uma figura precisa do ganho de um sinal, o ganho de corrente para pequenas alterações de entrada na corrente é frequentemente usado. Usando isso, o ganho de corrente, β, e as mudanças na corrente de entrada e saída estão relacionados da seguinte maneira:
Onde
β = ganho de corrente
ΔIc = mudança na corrente do coletor
ΔIb = mudança na corrente de base
Para observar o ganho de tensão do circuito amplificador do emissor comum, é necessário observar as resistências ou impedâncias da entrada e da saída.
Onde
Av = ganho de tensão
Rc = resistência de saída do circuito coletor
Rb = resistência de entrada do circuito base
Relação de fase de saída de entrada do emissor comum
O amplificador de transistor emissor comum é a única configuração que dá uma inversão, 180°, entre os sinais de entrada e saída.
A razão para isso pode ser vista no fato de que, à medida que a tensão de entrada aumenta, a corrente aumenta no circuito de base. Por sua vez, isso aumenta a corrente no circuito coletor, ou seja, tende a ligar o transistor. Isso resulta na queda da tensão entre os terminais do coletor e do emissor.
Desta forma, um aumento de tensão entre a base e o emissor resultou em uma queda de tensão entre os terminais do coletor e do emissor, ou seja, a fase dos dois sinais foi invertida.
Circuitos amplificadores emissores comuns práticos
Ao realizar projetos de circuitos eletrônicos para várias aplicações e atender a vários requisitos, é possível usar uma das várias variantes do circuito de transistor de emissor comum.
Enquanto os circuitos teóricos básicos mostrados acima são capazes de descrever a operação básica do amplificador de emissor comum em conceito.
No entanto, para que o circuito possa operar em um sistema real, outros elementos como polarização, desacoplamento e afins precisam ser adicionados. Como resultado, o circuito geral para um amplificador de emissor comum utiliza vários componentes para garantir que ele seja capaz de operar da maneira necessária.
Amplificador emissor comum lógico simples
O primeiro exemplo é a forma mais simples de circuito emissor comum, usando poucos componentes eletrônicos. É normalmente usado para conduzir uma carga de uma saída digital do estágio anterior.
| R1 | R1 limita a corrente de base e evita que a junção do emissor de base seja danificada. Deve ser calculado para fornecer corrente de coletor suficiente com o ganho de corrente mínimo do transistor e incluir alguma margem para garantir que ele ligue corretamente. | |
| R2 | Esse resistor fornece um caminho para o solo e ajuda na velocidade de comutação do transistor. | |
| R3 | Este é o resistor de carga do coletor dentro do amplificador emissor comum. |
Ao acionar um pequeno transistor de uso geral a partir de uma saída lógica de 5 V, os valores típicos podem ser 2k2 para R1 e 22k para R2.
Amplificador de emissor comum simples para conduzir um relé
Muitas vezes é útil usar o circuito emissor comum simples para operar um relé. O circuito simples visto acima pode ser adaptado para acionar um relé.
É necessário observar a corrente necessária para alternar e manter o relé, e uma corrente suficiente deve fluir no circuito de base para permitir que a corrente necessária flua no circuito do coletor.
Para muitos relés, o resistor R1 pode estar em torno de 2k2 e R2, 22k, mas estes devem ser calculados no projeto do circuito eletrônico para fornecer a corrente necessária.
Deve-se notar que quando a tensão de entrada é alta, o relé é ativado. É quando o coletor é ligado e a tensão do coletor é reduzida. O diodo é incluído para suprimir o EMF traseiro induzido quando a corrente que flui através da bobina do relé é desligada. É essencial evitar que o transistor seja danificado.
Circuito emissor comum usando transistor de polarização de base única
| R1 | R1 limita a corrente de base e evita que a junção do emissor de base seja danificada. Deve ser calculado para fornecer corrente de coletor suficiente com o ganho de corrente mínimo do transistor e incluir alguma margem para garantir que ele ligue corretamente. | |
| R1 | Este resistor fornece a polarização para o transistor. Seu valor deve ser calculado para fornecer a corrente de coletor necessária. | |
| R3 | Este é o resistor de carga do coletor dentro do amplificador emissor comum. Seu valor é calculado de forma que na corrente quiescente do coletor caia metade da tensão do trilho, assumindo que o projeto do circuito eletrônico está sendo usado como um amplificador linear. |
Este tipo de circuito de emissor comum é muito simples, minimizando o número de componentes eletrônicos e usando um único resistor para a polarização da base. Ele não fornece o desempenho exigido por muitos circuitos, pois o ganho do transistor varia de um dispositivo para outro e isso altera a operação do circuito.
Circuito emissor comum usando transistor de polarização de base única (2)
Esta versão do seguidor de emissor de polarização de base de resistor único oferece um pouco mais de previsibilidade de circuito.
Ao conectar o resistor de polarização entre o coletor e a base, isso fornece estabilidade adicional para as condições DC.
Amplificador de transistor emissor comum com polarização DC e acoplamento AC
O circuito abaixo mostra o projeto do circuito eletrônico para um amplificador de emissor comum com resistores para fornecer a polarização necessária para operação linear, bem como capacitores de acoplamento e desacoplamento para operação CA.
Dentro do circuito, há vários componentes que fornecem diferentes funções para permitir que o circuito geral opere da maneira necessária:
| R1, R2 | Esses resistores fornecem a polarização para a base do transistor. | |
| R3 | Este é o resistor de carga do coletor dentro do amplificador emissor comum. | |
| R4 | Esse resistor no amplificador de emissor comum fornece uma medida de realimentação CC para garantir que as condições CC dentro do circuito sejam mantidas. | |
| C1, C2 | Esses capacitores fornecem acoplamento CA entre os estágios. Eles precisam ser escolhidos para fornecer reatância desprezível nas frequências de operação. | |
| C3 | Este é um capacitor de derivação. O efeito de R4 é reduzir o ganho do circuito. Ignorar o resistor permite que maiores níveis de ganho CA sejam alcançados. | |
O circuito mostrado acima é aquele se um amplificador de emissor comum acoplado CA básico.
O circuito emissor comum pode ser usado em uma variedade de formas. – às vezes como uma saída lógica de transistor, um amplificador diretamente acoplado e em muitas áreas. É amplamente utilizado, proporcionando um bom compromisso entre o ganho de tensão e corrente, juntamente com a impedância de entrada e saída.
Livros Recomendados de Eletrônica
______________________________________________________________
Retorne ao menu Projetos de Circuito
A Raisa distribui equipamentos para soldagem e para teste e medição há mais de 30 anos! Considere explorar algumas das nossas principais soluções navegando nas categorias abaixo:
0 Comentários