Calculadora de polarização de transistor bipolar (divisor de base)

Calculadora de polarização de transistor bipolar (divisor de base, Ic, Vce)

Polarização clássica em emissor comum: divisor R1/R2 fixando a base, resistor de coletor Rc e de emissor Re. A conta usa o equivalente de Thévenin do divisor de base (não a aproximação que ignora a corrente de base), então funciona mesmo com hFE baixo.

Alimentação (Vcc)V

R1 (base ao Vcc)ΩkΩMΩ

R2 (base ao terra)ΩkΩMΩ

Rc (coletor)ΩkΩMΩ

Re (emissor)ΩkΩMΩ

Ganho de corrente (hFE, β)×

Queda base-emissor (Vbe)V

Tensão na base (Vb)

--

Corrente de emissor (Ie)

--

Corrente de coletor (Ic)

--

Tensão coletor-emissor (Vce)

--

hFE (β) varia muito de peça para peça — use o valor mínimo do datasheet para garantir que o circuito funciona mesmo com o transistor mais fraco do lote.

Como usar

Informe Vcc, os dois resistores do divisor de base (R1 do lado do Vcc, R2 do lado do terra), Rc, Re, o hFE do transistor e a queda base-emissor (0,6–0,7 V para silício). O resultado é o ponto de operação DC: tensão de base, correntes de emissor e coletor, e Vce.

Fórmulas

Thévenin do divisor: V_th = Vcc·R2/(R1+R2), R_th = R1·R2/(R1+R2).
Corrente de base: I_b = (V_th − V_be) / (R_th + (β+1)·Re).
I_e = (β+1)·I_b, I_c = β·I_b.
V_ce = Vcc − I_c·Rc − I_e·Re.

Exemplo

Vcc = 12 V, R1 = 10 kΩ, R2 = 2,2 kΩ, Rc = 1 kΩ, Re = 220 Ω, hFE = 100: Vth ≈ 2,16 V, Ic ≈ 6,1 mA, Vce ≈ 4,55 V — ponto de operação típico de um amplificador classe A.

Na prática

Para o ponto de operação ficar estável com a temperatura e com a troca do transistor (hFE varia de peça para peça), a corrente pelo divisor R1/R2 deve ser bem maior que a corrente de base (regra prática: 10× Ib), e Re ajuda a estabilizar ainda mais (realimentação negativa). Sem Re nenhum, o ponto de operação fica muito sensível ao hFE exato da peça.

Perguntas frequentes

Por que usar o Thévenin do divisor em vez da aproximação simples?

A aproximação Vb ≈ Vcc·R2/(R1+R2) ignora a corrente que a base drena do divisor. Ela só vale quando a corrente do divisor é muito maior que Ib; com hFE baixo ou resistores altos, o erro fica grande e o Thévenin dá a conta certa.

O que significa Vce muito baixo no resultado?

O transistor está saturado (funcionando como chave ligada, não como amplificador linear). Para um amplificador, o ponto de operação costuma mirar Vce em torno da metade de Vcc.

Veja também

• Lei de Ohm (V, I, R, P)
• Todas as calculadoras

Calculadora e texto sob licença CC BY-NC-SA 4.0.