Explique o que é a configuração de autopolarização para um JFET e por que ela é amplamente utilizada.
Passo 1
O enunciado pede para explicar o que é a configuração de autopolarização (self-bias) num JFET e por que ela é tão usada. O conteúdo aqui é polarização de transistores de efeito de campo, especificamente JFET, e vamos precisar entender como um resistor de fonte gera realimentação negativa e estabiliza o ponto de operação.
Passo 2
Na autopolarização, o circuito básico tem o dreno ligado à tensão de alimentação
por um resistor de dreno
, o portão (gate) geralmente aterrado diretamente, e a fonte ligada ao terra através de um resistor
. Assim o gate está em
volts, mas a corrente de dreno
faz surgir uma tensão em
, elevando a fonte acima do terra e impondo uma tensão de gate–fonte negativa:
Passo 3
Para achar o ponto de operação, usamos a equação de Shockley do JFET em região ativa:
onde
é a corrente de dreno com
e
(ou
) é a tensão de corte. Substituindo
, obtemos uma equação em
só:
Essa equação se resolve por iteração ou graficamente, mas o importante é ver que qualquer tendência de aumento em
provoca aumento de
, reduzindo
em retorno — gerando realimentação negativa.
Passo 4
Essa realimentação negativa faz com que o ponto de operação fique relativamente imune a variações de temperatura e de
de lote a lote do componente. Além disso, a autopolarização requer poucos componentes (não precisa de duplo divisor no gate nem fonte simétrica), é simples de montar e barata. Por isso ela é amplamente utilizada em estágios pequenos de amplificação com JFET.
Resposta
A configuração de autopolarização usa um resistor em série com a fonte para gerar automaticamente uma tensão de gate–fonte negativa
, criando realimentação negativa que estabiliza a corrente de dreno. É muito usada por sua simplicidade, baixo custo e excelente estabilidade frente a variações de temperatura e parâmetros do JFET.