funcionamento do tra

ASSOCIAÇÃO EDUCACIONAL DOM BOSCO
FACULDADE DE ENGENHARIA
ENGENHARIA ELÉTRICA ELETRÔNICA
Laboratório de Eletrônica I – 3° Ano de Engenharia
9
Capítulo 2 – Transistores Bipolares (BJT)
EXPERIÊNCIA 2: FUNCIONAMENTO DO TRANSISTOR COMO CHAVE E
COMO FONTE DE CORRENTE
PROCEDIMENTO
1.
O transistor funcionando como chave:
1 - Com a placa CEB-02 instalada, mudar o posicionamento das chaves de modo que
somente a chave Ch4 fique na posição fechada (ON) conforme Figura 3 (b), e todas as
demais chaves fiquem na posição aberta. Nestas condições tem-se o circuito equivalente
à da Figura 3 (a):
+12 V
R2
Ch 1
OFF
1 kΩ
ON
1
2
3
4
R1
10 kΩ
5
C (PT2)
B
6
7
Q1
(PT1)
8
BC 548
E (PT3)
(a)
(b)
Figura 3 – transistor como chave (a) circuito (b) posição das chaves na placa CEB-02.
2 - Fechar e abrir sucessivamente a chave Ch1. O LED deve acender e apagar devido à
polarização do “diodo” base-emissor, através de R1 e a chave Ch1, que leva o transistor
para corte e saturação, provocando o chaveamento eletrônico do coletor. Medir e anotar:
VCE =
[V] IC =
[mA]
Chave Fechada
VCE =
[V] IC =
[mA]
Chave Aberta
OBS.: As medidas de corrente do coletor IC podem ser feitas de forma indireta, fazendo uso
da Equação 1.
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Ic =
10
Capítulo 2 – Transistores Bipolares (BJT)
12 − (VCE + VLED )
R2
Equação 1
Nota: O brilho do LED pode sofrer variação quando o transistor é trocado por outro, devido a
diferença de βDC. Este problema é mais evidente quando vários LED’s são montados
um do lado de outro (Ex.: em painéis indicadores). O brilho de cada LED depende do
ganho DC do transistor driver, e a diferença pode ser muito notória. Para evitar este
problema é usada a configuração fonte de corrente.
2.
O transistor como fonte de corrente:
O circuito do transistor na configuração fonte de corrente está esquematizado na Figura 4.
Sugere-se a montagem (opcional) em proto-board deste circuito, para melhor análise e
compreensão desta configuração.
(Fonte Analógica)
+12 V
(Fonte Variável)
+5 V
C
B
Q1
BC 548
E
R1
220 Ω
Figura 4 – Circuito configuração fonte de corrente do transistor
Meça a tensão emissor coletor do circuito da Figura 4 e anote, meça indiretamente a corrente
do coletor do transistor da Figura 4 usando a Equação 2 ou Equação 3.
VCE =
[V] IC =
[mA]
Calcule a potência dissipada pelo transistor do circuito da Figura 4 e compare com a potência
dissipada pelo transistor do circuito da Figura 3.
IC ≈
V B − V BE
RE
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Equação 2
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IC ≈
VE
RE
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Capítulo 2 – Transistores Bipolares (BJT)
Equação 3
Qual é a conclusão que se pode tirar quanto à potência dissipada por um transistor quando for
especificar um transistor para ser utilizado como chave ou um transistor para trabalhar como
fonte de corrente?
DISCUSSÃO
O transistor funcionando como chave é o modo mais simples de utilização deste dispositivo
semicondutor, comparado com todas as outras aplicações. Neste modo ele opera nas regiões
de Corte e Saturação. Quando cortado, o transistor funciona como um contato aberto entre os
terminais de coletor e emissor, quando saturado funciona como um contato fechado. Para
garantir que o transistor funcione corretamente como chave para qualquer βDC (hFE), devese usar uma saturação forte, isto é, o circuito deve estar projetado para que a corrente de base
seja de pelo menos 10% da corrente de coletor.
O transistor como fonte de corrente é outra forma básica de uso deste componente. Neste
modo de operação, a resistência de base é omitida e ao terminal de base é conectada
diretamente uma fonte de tensão.
Para ajustar a corrente de coletor é colocada uma resistência no emissor. Esta resistência
amarra o emissor à base com a queda de tensão VBE fixa, fixando o valor da corrente através
da carga colocada entre o terminal de coletor e a fonte de alimentação.
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