Porque a polarização da base não funciona bem nos circuitos de amplificação?

c3po2 · 20 de setembro de 2015

Boa tarde... Porque a polarização da base não funciona bem nos circuitos de amplificação? Ou seja, porque é melhor o resistor estar no emissor e não na base para circuitos de amplificação?

c3po2 · 24 de setembro de 2015

Minha pergunta é tão difícil assim?\

faller · 24 de setembro de 2015

Não é uma questão de ser difícil ou não... A questão é que eu não concordo com sua afirmativa. A polarização quer seja de base de emissor etc e tal funciona sim e é necessária para se colocar o transistor na região que se quer que ele opere e isso se faz com o uso de resistores, de divisores de tensão de realimentação etc..

Acho que formulastes mal a pergunta e, se desses um exemplo de cada uma das topologias que imaginas uma melhor que a outra, mais fácil de entender sua real pergunta..

Quando a pergunta é mal formulada a resposta chega a não aparecer...

c3po2 · 24 de setembro de 2015

Ok, vou tentar explicar melhor. Estou estudando eletrônica e tudo é muito novo para mim. Sei que é possível usar o transistor como amplificador polarizando a base, porém como você disse teria que adicionar mais coisas, e eu estou falando de um circuito bem simples, com basicamente resistor, transistor e fonte. Se eu colocar o resistor no lado da base (ou seja, o emissor ligado diretamente no terra) não é muito bom para amplificação, pois dizem que o ponto quiescente varia, o ganho de corrente varia, etc. Agora já polarizado pelo emissor (ou seja, o resistor no emissor e a fonte da base ligado diretamente na base) a amplificação funciona melhor pois Q não varia, fica estável. Não entendo!

aphawk · 24 de setembro de 2015

@gomesricardo,

É o seguinte :

Se voce tentar usar apenas os parâmetros do transistor, seu projeto tem uma grande chance de dar errado, pois por exemplo o ganho hFe nunca é exato, o fabricante sempre diz que vai de um mínimo de X até um máximo de Y, e dentro dessa dispersão temos o valor médio, que o fabricante chama de típico.

Imagina você comprar um transistor, acreditando que ele tem um ganho típico de 200, mas justamente esse seu tem um ganho de 450 ..... a corrente de coletor vai ser bem maior, podendo até saturar o transistor, e fazendo ele operar fora da faixa linear, concorda ?

Então, não confiamos apenas nos valores do fabricante, e sempre usamos componentes externos como os resistores, para estabilizar o ponto de operação !

Por exemplo, num circuito tipo emissor comum bem projetado, o ganho é determinado pela relação dos resistores, e não pelo ganho do transistor, entendeu ?

Assim o projetista consegue garantir o resultado que quer, independente da variação do transistor !

Paulo

xyko-2020 · 24 de setembro de 2015

Fico imaginando como ficaria um amplificador de audio com transistores em emissor comum, ligados diretamente ao + (PNP) ou ao -(NPN), tudo dependendo apenas do ganho dos transistores e com as bases trabalhado entre o corte e a saturação. ..

c3po2 · 24 de setembro de 2015

@gomesricardo,

É o seguinte :

Se voce tentar usar apenas os parâmetros do transistor, seu projeto tem uma grande chance de dar errado, pois por exemplo o ganho hFe nunca é exato, o fabricante sempre diz que vai de um mínimo de X até um máximo de Y, e dentro dessa dispersão temos o valor médio, que o fabricante chama de típico.

Imagina você comprar um transistor, acreditando que ele tem um ganho típico de 200, mas justamente esse seu tem um ganho de 450 ..... a corrente de coletor vai ser bem maior, podendo até saturar o transistor, e fazendo ele operar fora da faixa linear, concorda ?

Então, não confiamos apenas nos valores do fabricante, e sempre usamos componentes externos como os resistores, para estabilizar o ponto de operação !

Por exemplo, num circuito tipo emissor comum bem projetado, o ganho é determinado pela relação dos resistores, e não pelo ganho do transistor, entendeu ?

Assim o projetista consegue garantir o resultado que quer, independente da variação do transistor !

Paulo

Sim, eu entendo. Não devemos confiar apenas nos transistores, devemos usar componentes externos. Ok, eu sei. Mas TODOS os autores dos livros (malvino, sedra, etc) concordam que polarizar pelo emissor é melhor que pela base para efeitos de amplificação.

Fico imaginando como ficaria um amplificador de audio com transistores em emissor comum, ligados diretamente ao + (PNP) ou ao -(NPN), tudo dependendo apenas do ganho dos transistores e com as bases trabalhado entre o corte e a saturação. ..

Pois é, aí é que está, nessa configuração não pode. Agora mudando a resistência da base para o emissor, o ganho de corrente não mais importa. Porquê? Qual a mágica? @aphawk, são os autores de livros que falam assim!

faller · 24 de setembro de 2015

Agora já dá para perceber que estás te referindo a estabilidade das diferentes topologias, dos diferentes arranjos de polarização de um transistor. Estabilidade essa que pode depender de diferentes parâmetros tais como ganho do transistor, temperatura, etc...

Estude cada tipo de polarização e a resposta haverá de aparecer ao natural, pela comparação das mesmas mas não as diferencie como polarização de base ou polarização de emissor pois isso leva a errôneas interpretações...Por exemplo.. Todo e qualquer transistor, se for para trabalhar na região linear, terá de ter sua polarização de base, independentemente se for base comum, emissor comum ou coletor comum...

A presença de um resistor de emissor aumenta bastante a estabilidade e isso é fácil de se entender pois esse resistor confere uma realimentação negativa do ponto de vista de polarização.

Veja, raciocine comigo..

Imagine a tensão de base como sendo uma tensão fixa. A tensão de emissor estará cerca de 0,6 Volts abaixo.

Por algum motivo qualquer ocorre uma tentativa de desequilíbrio na polarização estabelecida fazendo com que a tensão de emissor tenda a diminuir.. Se isso acontecer a tensão V_be vai tender a aumentar, aumentando a corrente de base. Esse aumento da corrente de base vai provocar um aumento da corrente de coletor (que também passa pelo emissor) fazendo com que essa tensão de emissor ( produto de (I_c+I_b) x R_e ) aumente, anulando a tendência de diminuição da tensão de emissor, ou seja, entrando em um equilíbrio mais estável e dinâmico, em função da existência de R_{e .}

Estude cada uma das topologias e, comparando-as, descubra você mesmo as diferenças..

aphawk · 24 de setembro de 2015

@gomesricardo,

Antes de voce afirmar, precisa ler tudo e entender o contexto. Isso de autor de livro não quer dizer nada, ainda mais hoje em dia kkkk !

Lembre-se de que são livros para o iniciante !

Por exemplo, com impedâncias de entrada muito baixas, voce tem de usar um amplificador de BASE COMUM. Vai ter um alto ganho e já dá uma "adaptada" na impedância de saída.

Outra situação que se prefere usar BASE COMUM é em amplificação de alta frequência, pois tem muito menos chance de ocorrerem oscilações parasitas. Acho que voce não vai encontrar essa afirmação em nenhum desses livros, pois é uma contatação de quem tem a prática, não só a teoria !

Nessas horas, um técnico projetista de uma YAESU dá um show em qualquer autor de livros para iniciantes.

Olhe o efeito fundamental que faz o transistor funcionar : uma pequena variação na corrente de base resulta em uma GRANDE variação na corrente de emissor ( e de coletor também... ) , então a situação onde temos um maior ganho é a de emissor comum, e é a mais fácil de se polarizar. E em teoria podemos ter um ganho perto do ganho do Hfe !

Mas ainda assim não é uma Lei, pois como citei antes, muitas vezes temos de usar um circuito de BASE comum.

E o de COLETOR COMUM também é utilizado em algumas necessidades especiais, como por exemplo um buffer de tensão, como o seguidor de emissor. Sempre vai ter ganho quase unitário, mas tem os seus usos também !

Paulo

c3po2 · 24 de setembro de 2015

Agora já dá para perceber que estás te referindo a estabilidade das diferentes topologias, dos diferentes arranjos de polarização de um transistor. Estabilidade essa que pode depender de diferentes parâmetros tais como ganho do transistor, temperatura, etc...

Estude cada tipo de polarização e a resposta haverá de aparecer ao natural, pela comparação das mesmas mas não as diferencie como polarização de base ou polarização de emissor pois isso leva a errôneas interpretações...Por exemplo.. Todo e qualquer transistor, se for para trabalhar na região linear, terá de ter sua polarização de base, independentemente se for base comum, emissor comum ou coletor comum...

A presença de um resistor de emissor aumenta bastante a estabilidade e isso é fácil de se entender pois esse resistor confere uma realimentação negativa do ponto de vista de polarização.

Veja, raciocine comigo..

Imagine a tensão de base como sendo uma tensão fixa. A tensão de emissor estará cerca de 0,6 Volts abaixo.

Por algum motivo qualquer ocorre uma tentativa de desequilíbrio na polarização estabelecida fazendo com que a tensão de emissor tenda a diminuir.. Se isso acontecer a tensão V_be vai tender a aumentar, aumentando a corrente de base. Esse aumento da corrente de base vai provocar um aumento da corrente de coletor (que também passa pelo emissor) fazendo com que essa tensão de emissor ( produto de (I_c+I_b) x R_e ) aumente, anulando a tendência de diminuição da tensão de emissor, ou seja, entrando em um equilíbrio mais estável e dinâmico, em função da existência de R_{e .}

Estude cada uma das topologias e, comparando-as, descubra você mesmo as diferenças..

Há vários tipos de polarização: polarização da base, polarização por divisor de tensão, polarização do emissor, etc

c3po2 · 24 de setembro de 2015

"Veja, raciocine comigo..

Imagine a tensão de base como sendo uma tensão fixa. A tensão de emissor estará cerca de 0,6 Volts abaixo.

Por algum motivo qualquer ocorre uma tentativa de desequilíbrio na polarização estabelecida fazendo com que a tensão de emissor tenda a diminuir.. Se isso acontecer a tensão V_be vai tender a aumentar, aumentando a corrente de base. Esse aumento da corrente de base vai provocar um aumento da corrente de coletor (que também passa pelo emissor) fazendo com que essa tensão de emissor ( produto de (I_c+I_b) x R_e ) aumente, anulando a tendência de diminuição da tensão de emissor, ou seja, entrando em um equilíbrio mais estável e dinâmico, em função da existência de Re "

Não entendi seu raciocínio, está muito confuso, o que você quer dizer tensão fixa de base? sendo assim, você está considerando a corrente de base fixa, portanto sua análise é via polarização de base?

@aphawk, no momento estou buscando teorias, a prática vem depois rs.

c3po2 · 25 de setembro de 2015

Pouca gente entende deste assunto?

faller · 25 de setembro de 2015

Não entendi seu raciocínio, está muito confuso, o que você quer dizer tensão fixa de base? sendo assim, você está considerando a corrente de base fixa, portanto sua análise é via polarização de base?

Simples... Se colocares um divisor de tensão na base do transistor terás nessa base uma tensão fixa, correto??? Tensão de polarização DC. Depois, com o sinal a ser amplificado modulará essa tensão de base e desse modo modulará a corrente de base excitando o transistor..

Deixe o sinal a ser amplificado de fora e pense somente na polarização DC do transistor..

Lembre-te do que eu disse lá por cima. Sempre um transistor terá uma tensão de base, ou a polarização dessa base, seja essa etapa emissor comum, base comum ou coletor comum..

A análise que fiz se baseou numa etapa emissor comum, com polarização na base e resistor de emissor..

Algo desse tipo dai..

Releia a análise que fiz olhando para esse circuito dai de cima..

O pessoal está tentando lhe ajudar mesmo sem que tivesses feito a pergunta de acordo e achas que pouca gente entende do assunto???? Ora vá se enxergar...

Assim não vais conseguir ir muito longe não....

A tensão de base nesse circuito ai de cima será uma tensão fixa bastante independente do ganho do transistor. Consequentemente a tensão de emissor também o será...

Ainda mais que o resistor R_e estabelece uma realimentação negativa. Se a tensão sobre ele tentar subir ele fará com que o transistor se desloque no sentido do corte do mesmo, fazendo baixar a tensão sobre R_e..E assim ele busca o equilíbrio a estabilidade térmica ou estabilidade pela variação do hfe etc e tal..

Pense um pouco, não vai doer nada...

Ou veja, pesquise, como ai por exemplo onde fala de: Estabilização por realimentação de CC com R_e

Veja na página 7-10 o assunto: http://aviacaomarte.com.br/wp-content/uploads/2015/04/07-Estabilzacao-da-Polarizacao-de-Transistores.pdf

aphawk · 25 de setembro de 2015

@aphawk, no momento estou buscando teorias, a prática vem depois rs.

Oras, meu amigo, estamos cansados de tanta teoria. Tanto o Faller, como eu e muitos outros, já respondemos esta sua pergunta umas 5 vezes pelo menos ao longo dos anos.

E de que adianta te responder como voce espera, de acôrdo com os seus livros que voce tanto acha que são a última palavra ???????

Tentamos te ensinar de acordo com a realidade. Eu diria que voce seria um privilegiado tendo a chance de aprender com tantos membros cuja experiência de prática em Eletrônica passa de 30 anos cada um .... mas como voce insiste em seus livros "para iniciante", só me resta ficar quieto agora.

Mas, sinceramente, é a primeira vez que alguém com tão pouco entendimento como você nos fala "será que pouca gente entende deste assunto ?" !

No mínimo um pouco de humildade lhe cairia bem !

Acho que já lhe falei tudo que poderia. Não acho que qualquer coisa que lhe responda irá diminuir a sua empáfia.

Boa sorte com seus estudos.

Paulo

c3po2 · 25 de setembro de 2015

Oras, meu amigo, estamos cansados de tanta teoria. Tanto o Faller, como eu e muitos outros, já respondemos esta sua pergunta umas 5 vezes pelo menos ao longo dos anos.

E de que adianta te responder como voce espera, de acôrdo com os seus livros que voce tanto acha que são a última palavra ???????

Tentamos te ensinar de acordo com a realidade. Eu diria que voce seria um privilegiado tendo a chance de aprender com tantos membros cuja experiência de prática em Eletrônica passa de 30 anos cada um .... mas como voce insiste em seus livros "para iniciante", só me resta ficar quieto agora.

Mas, sinceramente, é a primeira vez que alguém com tão pouco entendimento como você nos fala "será que pouca gente entende deste assunto ?" !

No mínimo um pouco de humildade lhe cairia bem !

Acho que já lhe falei tudo que poderia. Não acho que qualquer coisa que lhe responda irá diminuir a sua empáfia.

Boa sorte com seus estudos.

Paulo

@aphawk, tenha paciência, sou iniciante, realmente tenho pouco entendimento. Gostaria que me explicasse o mais simples possível para depois entender o mais complexo. Pode ser que você respondeu com impedância, etc, mas como disse sou iniciante e gostaria de explicações básicas simples. Eu insisto em meus livros para iniciante pois sou um iniciante. Não tenho capacidade, ainda, para partir ao mais complexo. Tento entender do básico primeiro, depois ao mais avançado. Se você não quiser ajudar os iniciantes.... Não posso fazer nada. Pois sou um iniciante, peço que me trate como tal.

Simples... Se colocares um divisor de tensão na base do transistor terás nessa base uma tensão fixa, correto??? Tensão de polarização DC. Depois, com o sinal a ser amplificado modulará essa tensão de base e desse modo modulará a corrente de base excitando o transistor..

Deixe o sinal a ser amplificado de fora e pense somente na polarização DC do transistor..

Lembre-te do que eu disse lá por cima. Sempre um transistor terá uma tensão de base, ou a polarização dessa base, seja essa etapa emissor comum, base comum ou coletor comum..

A análise que fiz se baseou numa etapa emissor comum, com polarização na base e resistor de emissor..

Algo desse tipo dai..

Releia a análise que fiz olhando para esse circuito dai de cima..

O pessoal está tentando lhe ajudar mesmo sem que tivesses feito a pergunta de acordo e achas que pouca gente entende do assunto???? Ora vá se enxergar...

Assim não vais conseguir ir muito longe não....

A tensão de base nesse circuito ai de cima será uma tensão fixa bastante independente do ganho do transistor. Consequentemente a tensão de emissor também o será...

Ainda mais que o resistor R_e estabelece uma realimentação negativa. Se a tensão sobre ele tentar subir ele fará com que o transistor se desloque no sentido do corte do mesmo, fazendo baixar a tensão sobre R_e..E assim ele busca o equilíbrio a estabilidade térmica ou estabilidade pela variação do hfe etc e tal..

Pense um pouco, não vai doer nada...

Ou veja, pesquise, como ai por exemplo onde fala de: Estabilização por realimentação de CC com R_e

Veja na página 7-10 o assunto: http://aviacaomarte.com.br/wp-content/uploads/2015/04/07-Estabilzacao-da-Polarizacao-de-Transistores.pdf

@faller, quando perguntei "pouca gente entende desse assunto?" disse que queria ouvir mais respostas. A respeito do seu circuito, ainda é complexo para mim. Estou analisando circuitos baseados basicamente em transistor, resistor e fonte, sem o símbolo da tensão alternada. Ainda sem capacitor. Ainda não sei sobre realimentação negativa. Gostaria só de uma resposta simples mas sem envolver capacitores, tensão alternada e realimentação negativa. Tem como? Estou lendo o arquivo que você postou.

c3po2 · 25 de setembro de 2015

outra forma de perguntar é porque a adição de um resistor no emissor estabiliza o ponto quiescente. Essa pergunta é mais simples

faller · 25 de setembro de 2015

Esqueça a questão dos capacitores, já havia lhe dito isso na postagem acima... Usei aquele desenho para não ter de desenhar outro, sem os capacitores e sem o símbolo de sinal a amplificar..

Mas tente entender o que lhe disse, para ter a resposta desejada que é o aumento da estabilidade da polarização em um estágio emissor comum com Resistor de emissor...

outra forma de perguntar é porque a adição de um resistor no emissor estabiliza o ponto quiescente. Essa pergunta é mais simples

É justamente isso que estou, já tem umas três postagens mais ou menos, tentando lhe fazer entender...

O que é estabilidade do ponto quiescente??? É esse ponto quiescente permanecer com a mesma tensão haja variação de temperatura, variação de ganho do transistor, etc e tal...

De novo e agora pela última vez, ou tu entendes ou te internas... Eu já entendi a pergunta faz tempo. Quem não está lendo é você, que não tenta entender a resposta, me parece que não se concentra o suficiente...

Imagine, naquele circuito que postei ai acima, (claro sem gerador de sinal, sem capacitores, bem simples com um divisor de tensão na base e com um resistor de emissor)..

Sabendo-se que a tensão de base é aproximadamente uma constante, definida pelo divisor de tensão R₁ R₂também se terá a tensão de emissor cerca de 0,7 Volts abaixo desse valor da tensão de base.. O transistor e sua polarização estarão estáveis e o ponto quiescente do conjunto também...

Algo muda agora, ou a temperatura sobe, ou o transistor é trocado por um de hfe diferente... A polarização tenderá a trocar, a mudar não tivesse aquele resistor de emissor..

De novo.. Suponhamos que por qualquer evento externo desses a tensão do emissor tendesse a descer, cair.. Isso faria com que a diferença de tensão V_b - V_e aumentasse, uma vez que a tensão V_b depende do divisor de tensão, que é fixo e não foi mexido... ( se cai V_e e V_bé constante significa que V_be aumentará)

Se essa diferença de tensão da base para o emissor aumentar certamente aumentará a corrente de base, que por sua vez fará aumentar a corrente de coletor pois você deve saber que Ic = hfe x Ib

Acontece que a corrente I_c também passa por dentro de R_{e .}Desse modo se aumentar I_caumentará I_e ..

Note que a diminuição da tensão de emissor (que foi a premissa adotada para se analisar o comportamento face a uma tentativa de alteração de polarização de alteração do ponto quiescente )

vai fazer com que essa tensão sobre R_e suba pois ela, a tensão V_e = I_e x R_e..

Ou seja, na menor tentativa de descer a tensão V_e ela mesma, pelo mecanismo do circuito, no conjunto faz com que essa tensão tenha a tendência de subir.. Isso se chama de realimentação negativa, na ameaça de descer a tensão em R_e ela mesma tende a subir, na busca de um equilíbrio.. Isso confere uma maior estabilidade nas tensões e no ponto quiescente do circuito..

Se raciocinares complementarmente vais ver que se V_e tender a subir tudo se passa ao contrário e por força da existência de R_e vai haver uma resultante que compensa essa tentativa de subida de V_e, em sentido contrário, fazendo com que ela não suba, fique mais estável...

Um mesmo circuito sem o R_e não vai conseguir apresentar essa realimentação negativa pois o aumento de I_b, I_c ou I_e não resultará em aumento da tensão V_e pois R_einexistirá...

Se não der de entender assim só mesmo representando e vou lhe convidar para fazer o papel de R_e, para tomar corrente pelas costas até entender...

Olhe como ficaria um estágio emissor comum sem o resistor R_e

Qualquer variação de parâmetros de temperatura ou ganho do transistor ai refletiria diretamente na mudança do ponto quiescente do transistor.. A instabilidade ai é muito maior..

...porque a adição de um resistor no emissor estabiliza o ponto quiescente.

Porque ele insere uma realimentação negativa na tensão de emissor aumentando com isso a estabilidade.

Uma resposta simples..

.if · 25 de setembro de 2015

Apesar de instável, o circuito acima tem algum propósito. Usei isso recentemente pra ampificar um sinal de alguns uV pra ver num osciloscópio. O macete foi que RB é bem alto da ordem de Mohms (use um trimpot pra polarizar o nível dc). E Rc algumas dezenas de Kohms. Como o ganho é proporcional a Rc/Re sendo Re=0, o transistor fica com ganho infinito!! Na teoria.. Na prática fica com HFE quase máximo

Bom numa comparação meia tosca (como não podia deixar de ser) imagine os 4 resistores em torno do transistor como molas (ou amortecedores) e o transistor como o carro. Bem dimensionados, o carro fica mais seguro e estável.

Mais uma comparação com carro... a corrente de base imagine como a profundidade que aplicas no acelerador e a de coletor a velocidade desenvolvida pelo motor em função dela. Uma pequena força provoca uma grande velocidade. A tensão DC que aplicas na base, algo maizomeno como a marcha que escolhes pra acelerar... mais ou menos torque ou força

Cara algo me diz que o descrito acima não faz 100% de sentido mas é o que tenho para o momento. Se um dia achar uma comparação melhor, talvez eu a defeque também...