Novo trabalho eletronica

A descrição deve ser primordialmente qualitativa. Na natureza existem elementos chamados semicondutores, estes possuem condutividade 1 entre a de um bom condutor e a de um isolante. Uma junção P-N consiste em um material semicondutor do tipo P (como o silı́cio) posto em contato com um material semicondutor do tipo N (também silı́cio) [1]. O silı́cio (Si) é um cristal semicondutor usado frequentemente na construção de dispositivos eletrônicos [2]. Tendo isso em vista, a discussão sobre a origem fı́scia de retificação de uma junção P-N tratará apenas de semicondutores de silı́cio. O átomo que perdeu esse elétron (de carga negativa) fica com uma lacuna em sua órbita, de valor igual à carga do elétron, porém com uma carga positiva.

Devido sua positividade, a lacuna pode atrair outro elétron de um átomo vizinho. Este processo pode se repetir pela estrutura cristalina, ocasionando a condução de corrente elétrica [1]. A existência de lacunas e de elétrons livres também pode ser ocasionada por um processo chamado dopagem, onde muda-se a caracterı́stica do material a partir da adição (de uma parte em 10 milhões) de átomos especı́ficos de impurezas ao semicondutor relativamente puro [2]. Como dito anteriormente, a junção P-N é formada por dois tipos de cristais semicondutores: o tipo P e o tipo N. o diodo semicondutor é basicamente uma junção P-N [1]. Desse modo, esta junção será expressa por um diodo no circuito de retificação da FIG.

Como apresentado, o circuito é composto por um diodo D e um resistor R em série. Supondo uma tensão de entrada senoidal Vi , com semiciclos positivos e negativos e tensão média igual a zero. Tem-se que durante o semiciclo positivo de Vi , a junção será polarizada diretamente. pontos) Por que a corrente de um transistor BJT é quase independente da tensão entre coletor e emissor? Qual é a origem fı́sica da pequena dependência e como ela se manifesta em um gráfico da corrente do coletor contra a tensão entre coletor e emissor? Assim como na junção PN, no BJT, os portadores (lacunas e elétrons) participam do processo de condução de corrente. Dessa forma, será considerado primeiro a forma fı́sica do transistor para então apresentar o comportamento da corrente do coletor do transistor mediante a tensão entre o coletor e emissor.

O transistor BJT, é formado por três regiões semicondutoras: emissor (tipo n), base (tipo p) e coletor (tipo n). O transistor citado é do tipo npn, mas também existem transistores pnp, cujo emissor (E) é do tipo p, a base (B) do tipo n e o coletor (C) do tipo p. Cada região possui uma função, a base é quem controla a corrente entre coletor e emissor, o coletor coleta portadores do emissor e o emissor emite os portadores para o coletor. Então, para cada valor de VBE , é coletado os pontos da curva iC –vCE que apresenta o comportamento da corrente do coletor ao se variar VCE. Assim, é obtido a famı́lia de curvas mostrada em 6(b). C B E B E (a) NPN C (b) PNP Figure 5: Sı́mbolos de circuitos para BJTs Figure 6: (a) Circuito conceitual para mensurara caracterı́stica iC –vCE do BJT.

b) A caracterı́stica iC –vCE de um BJT real. Fonte: SEDRA, Adel S. Microeletronic Circuits, 2015. Como mostrado, ao se aumentar essa região, o resultado é uma diminuição em W. Segundo SEDRA e SMITH (2015, p. a modelagem de IS em função de W é dada por IS = AE qDn n2i NA W (1) no qual IS é a corrente de saturação; ni a densidade de portadores intrı́nseca; NA a concentração de dopagem na base; AE a área transversal da junção base-emissor; q a magnitude da carga de um elétron; e Dn a difusividade de elétrons na base. De acordo com (1), Is é inversamente proporcional a W e, lembrando que IC é proporcional a IS , é possı́vel concluir que IC crescerá proporcionalmente à medida que VCE se eleva, para um vBC fixado.

de IC é desprezı́vel (de 10% a 1%). A FIG. exibe uma famı́lia de curvas IC –vCE dos transistores BC546/547/548/549/550 do fabricante Fairchild Semiconductor R. Nela é possı́vel comprovar que a inclinação de IC é pequena para operações em pequenos sinais. pontos) Mostre esquematicamente um circuito projetado para amplificar sinais. Pois, qualquer aumento em tensão, corrente ou potência CA é resultado de uma transferência de energia das fontes CC aplicadas [2]. O amplificador utiliza duas componentes: as respostas CA e CC. Devido o princı́pio de superposição, essas respostas podem ser calculadas separadamente [2]. Porém, é importante lembrar que os valores de CC influenciam na resposta CA e vice-versa. A componente CA do circuito amplificador é o sinal a ser amplificado. Figure 10: Circuito equivalente ao esquemático amplificador emissor comum em que o transistor foi substituı́do pelo modelo π-hı́brido Este modelo facilita a determinação das caracterı́sticas terminais do amplificador emissor comum.

Nesta configuração, tanto as fontes CC de tensão independentes como os capacitores estão em curto circuito, já que esse é o comportamento deles em CA. Como CE está em curto, coloca em curto também o resistor RE. Os resistores antes ligados na fonte Vcc ficão aterrados e o BJT é representado como uma fonte de corrente controlada por tensão e produz ic = gm vπ e ib = vπ rπ no qual rπ representa a resistência de entrada entre a junção base e emissor e gm é chamado de transcondutância, que relaciona a corrente através da saı́da do BJT com sua tensão na entrada e é definida como gm = IC /VT Aplicando a Lei de Kirchoff dos Nós, é possı́vel determinar ie , fazendo ie = vπ vπ + gm vπ = (1 + gm rπ ) rπ rπ visto que rπ = vπ /ib e ib = ic /β = gm vπ /β, segue rπ = gm /β e assim,   vπ rπ ie = (1 + β) = vπ / rπ 1+β = vπ /re no qual se define re como re ≡ rπ 1+β Por fim, a resistência de saı́da do transistor ro é dada por ro = |VA | IC a razão entre a tensão de Early pela corrente de coletor.

Em termos práticos, o modelo adotado está considerando a inclinação de IC em relação ao aumento de vBE. Oxford: Universidade de Oxford. p. BOYLESTAD, Robert L. Análise de Circuitos. Editora: Pearson – 10a Edição, 2004.