Eletricidade e eletrónica

Calculadora de polarização e ponto de operação BJT

Calcule correntes de polarização, tensões e região de NPN/PNP com uma reta de carga CC.

01

Os seus valores

As correntes são magnitudes e as tensões são relativas à terra. VBE e beta constantes, saturação aproximada; sem fuga, temperatura ou efeito Early. A reta de carga mantém fixa a corrente de base calculada.

02

Os seus resultados

IC
—
VCE
—
IB
—
IE
—
VB
—
VC
—
VE
—
Dissipação estimada do transístor
—

Reta de carga CC e ponto de operação
Fórmula—

Verificar a polarização antes de estimar ganho

Estime o ponto de operação em CC de NPN ou PNP com polarização fixa ou divisor. Confira carga da base, correntes e região antes da análise de amplificador. A aproximação não prevê deriva térmica nem variação entre dispositivos (DC).

Passo a passo

  1. Escolha polaridade e método de polarização. Siga o esquema: a posição dos resistores do divisor muda com a polaridade.
  2. Informe alimentação, resistências de polarização, coletor e emissor, ganho de corrente e tensões de junção assumidos. Confira as unidades.
  3. Examine região, tensões dos nós, potência e marcador da reta de carga. Varie o ganho de corrente para avaliar sensibilidade.

Definições e limites

Fonte de polarização
Polarização fixa usa RB; o divisor usa R1 e R2. A corrente de base carrega o divisor, portanto sua tensão sem carga não é a tensão final da base.
Resistências de coletor e emissor
RC define a queda de tensão do coletor. RE fornece realimentação em CC e altera margens de corrente e tensão. Resistência nula de emissor remove essa realimentação (DC).
Hipóteses do dispositivo
Ganho de corrente, VBE e tensão de saturação são hipóteses informadas. Use valores plausíveis da folha de dados e compare condições, não apenas o valor típico.

Exemplo resolvido

Aplique o exemplo NPN com divisor. A tensão de base carregada fica abaixo da tensão do divisor sem carga; o ponto permanece ativo.

Entrada de exemplo

NPN; VCC = 12 V; R1 = 47 kΩ; R2 = 10 kΩ
RC = 4.7 kΩ; RE = 1 kΩ; β = 100
VBE = 0.7 V; VCE(sat) = 0.2 V
Resultado esperado
Q≈
IB12.863337 µA
IC1.286334 mA
IE1.299197 mA
VB1.999197 V
VC5.954232 V
VE1.299197 V
VCE4.655035 V
P5.996932 mW

Mude apenas o ganho de corrente. Observe corrente de coletor e tensão coletor-emissor antes de avaliar a estabilidade da polarização.

Perguntas e resolução de problemas

Por que a corrente muda na saturação?

Alimentação e resistores limitam a corrente. Em saturação, o ganho da região ativa deixa de determinar sozinho a corrente de coletor.

Por que a tensão coletor-emissor PNP é negativa?

As tensões dos nós usam o terra do esquema. O sinal muda com a polaridade; módulos e região descrevem a condição de operação.

A ferramenta escolhe um transistor?

Não. Confira limites de tensão/corrente, dissipação, temperatura e faixa de operação separadamente. Um ponto ativo não garante desempenho adequado como amplificador.