Transístor bipolar

Transístor bipolar

O termo Transístor resulta da aglutinação dos termos ingleses TRANsfer + reSISTOR (resistência de transferência).
O termo bipolar refere-se ao facto dos portadores electrões e lacunas participarem no processo do fluxo de corrente.
http://www.prof2000.pt/users/lpa
Constituição
Um transístor bipolar (com polaridade NPN ou PNP) é constituído por duas
junções PN (junção base-emissor e junção base-colector) de material
semicondutor (silício ou germânio) e por três terminais designados por
Emissor (E), Base (B) e Colector (C).
Altamente
dopado
Camada
mais fina
e menos
dopada
Menos
dopado que
o Emissor e
mais dopado
que a Base
Altamente
dopado
Camada
mais fina
e menos
dopada
Menos
dopado que
o Emissor e
mais dopado
que a Base
N – Material semicondutor com excesso de electrões livres
P – Material semicondutor com excesso de lacunas
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Junções PN internas e símbolos
Junção PN
base - emissor
Junção PN
base - colector
Junção PN
base - emissor
Junção PN
base - colector
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Principio de funcionamento
Para que o transístor bipolar conduza é necessário que seja aplicada na
Base uma corrente mínima (VBE ≥ 0,7 Volt), caso contrário não haverá
passagem de corrente entre o Emissor e o Colector.
IB = 0
O transístor não conduz
(está ao corte)
Se aplicarmos uma pequena corrente na base o transístor conduz e
pode amplificar a corrente que passa do emissor para o colector.
Uma pequena corrente
entre a base e o emissor…
…origina uma grande corrente
entre o emissor e o colector
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Utilização
O transístor bipolar pode ser utilizado:



como interruptor electrónico.
na amplificação de sinais.
como oscilador.
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Polarização
Para o transístor bipolar poder ser utilizado com interruptor, como amplificador ou como
oscilador tem que estar devidamente polarizado através de uma fonte DC.
Para o transístor estar correctamente polarizado a junção PN base – emissor deve
ser polarizada directamente e a junção base – colector deve ser polarizada
inversamente.
Regra prática:
O Emissor é polarizado com a mesma polaridade que o semicondutor que o constitui.
A Base é polarizada com a mesma polaridade que o semicondutor que a constitui.
O Colector é polarizado com polaridade contrária à do semicondutor que o constitui.
Emissor Base Colector
Emissor Base Colector
P
N
P
N
P
N
+
-
-
-
+
+
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Polarização
Emissor Base Colector
Emissor Base Colector
P
N
P
N
P
N
+
-
-
-
+
+
+
_
Rc
Rc
Rb – Resistência de polarização de base
Rb
Rc – Resistência de colector ou resistência de carga
+
Rb
_
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Representação de tensões e correntes
VCE – Tensão colector - emissor
VBE – Tensão base – emissor
VCB – Tensão colector - base
IC – Corrente de colector
IB – Corrente de base
IE – Corrente de emissor
VRE – Tensão na resistência de emissor
VRC – Tensão na resistência de colector
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Relação das correntes
+
Rc
Rb
IB
IC
Considerando o sentido convencional da corrente e
aplicando a lei dos nós obtemos a seguinte relação
das correntes num transístor bipolar
IE = IC + IB
IE
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Características técnicas
Utilizando o código alfanumérico do transístor podem-se obter as suas
características técnicas por consulta de um data book ou de um data sheet do
fabricante.
IC
É a máxima corrente de colector que o transístor pode suportar. Se
este parâmetro for excedido o componente poderá queimar.
VCEO
Tensão máxima colector – emissor com a base aberta.
VCBO
Tensão máxima colector – base com o emissor aberto.
VEBO
Tensão máxima emissor – base com o colector aberto.
hFE ou  Ganho ou factor de amplificação do transístor.
hFE = IC : IB
Pd
Potência máxima de dissipação.
fT
Frequência de transição (frequência para a qual o ganho do transístor
é 1 ou seja, o transístor não amplifica mais a corrente).
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Substituição de transístores por equivalentes

Num circuito não se pode substituir um transístor de
silício por um de germânio ou vice – versa.

Também não se pode trocar directamente um transístor
NPN por um PNP ou vice – versa.

A letra (A, B, C…) que pode aparecer no fim do código
alfanumérico indica sempre aperfeiçoamentos ou
melhorias em pelo menos um dos parâmetros, limites ou
características do transístor.
Exemplo: O BC548A substitui o BC548.
O BC548A não substitui o BC548B
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Dissipadores de calor
O uso de
dissipadores ou
radiadores
externos de calor
são quase que
obrigatórios nos
transístores que
trabalham com
potências
elevadas de modo
a evitar o
sobreaquecimento
do componente e
a sua possível
destruição.
Lucínio Preza de Araújo
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