Tiristores, especificamente retificadores controlados por silício (SCRs), normalmente não são usados como amplificadores lineares. A principal razão reside nas características inerentes dos tiristores e no seu modo de operação. Tiristores são dispositivos semicondutores projetados para aplicações de comutação em vez de amplificação. Vamos explorar as razões pelas quais os tiristores não são adequados para uso como amplificadores:
1. Operação de comutação binária:
- Estados Ligado/Desligado: Os tiristores, incluindo os SCRs, operam de forma binária – eles estão no estado “ligado” (condutor) ou no estado “desligado” (não condutor). Essa característica liga/desliga é adequada para aplicações onde a alternância entre estados é desejada, como em retificadores e circuitos de controle de potência.
- Falta de controle contínuo: Ao contrário dos amplificadores lineares que podem variar suavemente sua saída em resposta a uma entrada em constante mudança, os tiristores não têm a capacidade de fornecer controle contínuo. A ausência de estados intermediários entre totalmente condutores e totalmente não condutores limita sua aplicação na amplificação linear.
2. Feedback regenerativo:
- Histerese: Os tiristores possuem histerese em suas características tensão-corrente. Uma vez que um tiristor é acionado em condução, ele permanece nesse estado até que a corrente caia abaixo de um certo nível, chamado de corrente de retenção. Esta característica de feedback regenerativo não é adequada para amplificação linear, onde é necessário um controle preciso.
3. Condução Unidirecional:
- Direção do fluxo da corrente: Os tiristores conduzem a corrente em apenas uma direção. Embora isso seja vantajoso para aplicações como retificação em fontes de alimentação, limita sua versatilidade na amplificação linear, que geralmente requer fluxo de corrente bidirecional.
4. Características não lineares de tensão-corrente:
- Queda de tensão: As características tensão-corrente dos tiristores exibem um comportamento não linear, particularmente durante a ligação e o desligamento. Essa não linearidade torna difícil conseguir amplificação linear com um tiristor.
5. Resposta de frequência limitada:
- Velocidade de comutação: Os tiristores, sendo projetados para aplicações de comutação, têm limitações em termos de velocidade de comutação. Esta limitação na resposta de frequência os torna inadequados para aplicações que requerem amplificação de sinal de alta velocidade.
6. Distorção e Harmônicos:
- Distorção: Os tiristores podem introduzir distorção e harmônicos no sinal de saída devido ao seu comportamento de comutação abrupta. Em amplificadores lineares, minimizar a distorção é essencial para uma reprodução fiel do sinal.
7. Dispositivos Alternativos para Amplificação:
- Dispositivos de amplificação: Para fins de amplificação linear, outros dispositivos semicondutores, como transistores de junção bipolar (BJTs), transistores de efeito de campo (FETs) e amplificadores operacionais (amplificadores operacionais), são mais comumente usados. Esses dispositivos oferecem amplificação linear com controle preciso sobre a saída em resposta a uma entrada variável.
8. Retificação controlada e controle de potência:
- Aplicações Preferenciais: Tiristores, especialmente SCRs, são amplamente utilizados em aplicações onde a retificação controlada e o controle de potência são essenciais, como em acionamentos de motores, loops de bloqueio de fase e certos tipos de fontes de alimentação.
9. Tiristor como chave:
- Aplicações de comutação de energia: Embora os tiristores possam não servir como amplificadores lineares, sua capacidade de ligar e desligar cargas de alta potência com eficiência os torna adequados para aplicações como controle de ângulo de fase em circuitos de energia CA. .
Em resumo, os tiristores, particularmente os SCRs, não são projetados para amplificação linear devido ao seu comportamento de comutação binária, características de feedback regenerativo, condução unidirecional e resposta de frequência limitada. Outros dispositivos semicondutores, como transistores e amplificadores operacionais, são mais adequados para amplificação linear onde é necessário um controle preciso e contínuo da saída. Os tiristores encontram sua principal aplicação em circuitos de comutação e controle de potência, onde suas características únicas são benéficas.
