Configurações do Transistor: Configurações do Circuito
Os circuitos de transistor usam uma das três configurações de transistor: base comum, coletor comum (seguidor de emissor) e emissor comum – um é selecionado durante o processo de projeto de circuito eletrônico.
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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
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Ao considerar o projeto de circuito eletrônico para um circuito de transistor, existem três configurações de circuito básicas diferentes que podem ser usadas.
As três configurações diferentes do circuito do transistor são: emissor comum, base comum e coletor comum (seguidor do emissor), essas três configurações de circuito têm características diferentes e um tipo será escolhido para um circuito dependendo do que for necessário.
Cada um tem propriedades diferentes em termos de ganho e impedância de entrada e saída, etc. Como resultado, uma configuração específica será selecionada durante o processo de projeto do circuito eletrônico.
Cada uma das diferentes topologias de transistores tem as entradas e saídas aplicadas em diferentes pontos, com um terminal comum para entrada e saída.
Além de selecionar a configuração ou topologia correta do circuito no estágio de projeto do circuito eletrônico, para fornecer o desempenho básico necessário, componentes eletrônicos adicionais são colocados ao redor do transistor: normalmente resistores e capacitores, e os valores são calculados para fornecer o desempenho exato necessário.
Tanto a seleção da topologia quanto o cálculo dos valores dos componentes eletrônicos são elementos-chave do processo de projeto de circuitos eletrônicos.
Configurações do circuito do transistor
A nomenclatura das três configurações básicas do transistor indica o terminal do transistor que é comum aos circuitos de entrada e saída. Isso dá origem aos três termos: base comum, coletor comum e emissor comum.
O termo aterrado, ou seja, base aterrada, coletor aterrado e emissor aterrado também pode ser usado ocasionalmente porque o sinal do elemento comum é normalmente aterrado.
Existem configurações de circuito equivalentes para FETs e também válvulas termiônicas/tubos de vácuo. Essas configurações possuem os mesmos tipos de propriedades, embora ligeiramente modificadas para o tipo de dispositivo eletrônico utilizado.
Para FETs são usados termos como dreno comum, fonte comum e porta comum, e para válvulas/tubos, a terminologia inclui cátodo comum, ânodo comum e grade comum.
Configuração do transistor de base comum
Em ordem alfabética, esta é a primeira configuração de transistor, mas é provavelmente a menos provável de ser usada.
Esta configuração de transistor fornece uma baixa impedância de entrada enquanto oferece uma alta impedância de saída. Embora a tensão seja alta, o ganho de corrente é baixo e o ganho de potência geral também é baixo quando comparado com as outras configurações de transistores disponíveis. A outra característica importante dessa configuração é que a entrada e a saída estão em fase.
Essa configuração de transistor é provavelmente a menos usada, mas oferece vantagens de que a base comum à entrada e à saída é aterrada e isso tem vantagens na redução de realimentação indesejada entre a saída e a entrada para várias aplicações de projeto de circuito de RF. Isso ocorre porque a base, que é o eletrodo fisicamente entre o emissor e o coletor, está aterrada, proporcionando assim uma barreira entre os dois.
Como resultado, a configuração de base comum tende a ser usada para amplificadores de RF onde o maior isolamento entre entrada e saída dá um maior nível de estabilidade e reduz a probabilidade de oscilação indesejada. Como qualquer pessoa envolvida no projeto de RF pode atestar, esse é um atributo muito útil.
Além disso, a baixa impedância de entrada pode muitas vezes fornecer uma boa correspondência para 50Ω, um atributo útil para muitos cenários de projeto de RF.
Leia mais sobre . . . . Amplificador de transistor de base comum.
Coletor comum (seguidor de emissor)
A configuração do circuito coletor comum é possivelmente mais amplamente conhecida como seguidor de emissor porque a tensão do emissor segue a da base, embora a tensão seja menor em uma quantidade igual à tensão de ativação da junção do emissor da base.
O coletor comum, seguidor de emissor oferece uma alta impedância de entrada e uma baixa impedância de saída. O ganho de tensão é unitário, embora o ganho de corrente seja alto. Os sinais de entrada e saída estão em fase.
Tendo em vista essas características, a configuração do seguidor de emissor é amplamente utilizada como um circuito tampão, fornecendo uma alta impedância de entrada para evitar o carregamento do estágio anterior e uma baixa impedância de saída para acionar os estágios seguintes.
Como pode ser visto no diagrama, nesta configuração do transistor, o eletrodo coletor é comum aos circuitos de entrada e saída. Alguns componentes eletrônicos adicionais são usados com um resistor para o emissor, possivelmente capacitores na entrada e na saída e resistores de polarização na base, se necessário. Em alguns casos, o seguidor de emissor pode ser acoplado diretamente ao estágio anterior, pois a tensão CC de saída pode ser adequada para ser acomodada pelo circuito seguidor. Isso significa que poucos componentes eletrônicos adicionais são necessários.
Leia mais sobre . . . . Amplificador de transistor de coletor comum (seguidor de emissor).
Configuração do transistor emissor comum
Esta configuração de transistor é provavelmente a mais amplamente utilizada. O circuito fornece níveis médios de impedância de entrada e saída. Tanto o ganho de corrente quanto o de tensão podem ser descritos como médios, mas a saída é o inverso da entrada, ou seja, mudança de fase de 180°. Isso fornece um bom desempenho geral e, como tal, geralmente é a configuração mais usada.
Como pode ser visto no diagrama, nesta configuração de transistor, o eletrodo emissor é comum aos circuitos de entrada e saída.
Leia mais sobre . . . . Amplificador transistor emissor comum.
Tabela de resumo da configuração do circuito do transistor
A tabela abaixo apresenta um resumo das principais propriedades das diferentes configurações de transistores. O ganho não é apenas um aspecto importante ao projetar um circuito de transistor, mas também parâmetros como impedância de entrada e saída.
| TABELA DE RESUMO DA CONFIGURAÇÃO DO TRANSISTOR | |||
|---|---|---|---|
| CONFIGURAÇÃO DO TRANSISTOR | BASE COMUM | COLETOR COMUM (SEGUIDOR DO EMISSOR) | EMISSOR COMUM |
| Ganho de tensão | Alto | Baixo | Médio |
| Ganho atual | Baixo | Alto | Médio |
| Ganho de potência | Baixo | Médio | Alto |
| Relação fase de entrada/saída | 0° | 0° | 180° |
| Resistência de entrada | Baixo | Alto | Médio |
| Resistência de saída | Alto | Baixo | Médio |
Componentes eletrônicos adicionais
Qualquer que seja a forma de confirmação do transistor escolhida no estágio de projeto do circuito eletrônico, componentes adicionais serão necessários ao redor do transistor: resistores para definir os pontos de polarização e capacitores para fornecer o acoplamento e o desacoplamento.
Neste circuito do amplificador de emissor comum, a configuração básica define as condições básicas do circuito de impedância média de entrada, impedância média de saída, ganho de tensão razoável e similares. Os componentes eletrônicos adicionais são então calculados para fornecer as condições operacionais necessárias além disso.
Cada um dos componentes eletrônicos precisa ser calculado durante o estágio de projeto do circuito eletrônico para fornecer o desempenho necessário.
Embora o emissor comum provavelmente seja visto com mais frequência em componentes eletrônicos como resistores e capacitores, quando usados para projetos de circuitos de RF, componentes como indutores e transformadores também podem ser incorporados ao circuito. O mesmo é verdade para as outras configurações de circuito de transistor.
A configuração de circuito mais comumente usada é o emissor comum – isso é usado para muitos estágios de amplificadores que fornecem ganho de tensão. O seguidor de emissor ou coletor comum também é amplamente utilizado. Fornecendo uma alta impedância de entrada e baixa impedância de saída, ele atua como um buffer e fornece apenas ganho de corrente – seu ganho de tensão é unitário. A base comum é usada em aplicações mais especializadas e é vista consideravelmente menos.
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