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Transistor Bipolar e CI
O Transistor Bipolar
O transistor é um componente que revolucionou o campo da eletrônica. Sua descoberta valeu o 
prêmio Nobel a três cientistas da Bell Telephone.
Sem dúvida, nem mesmo os descobridores deste minúsculo componente poderiam imaginar que 
se iniciava uma nova era no desenvolvimento da humanidade.
Esta unidade é, também para você um marco no estudo da eletrônica. Nele se inicia o estudo deste 
“pequeno-grande componente”.
O transistor bipolar é um componente eletrônico constituído por materiais semicondutores, capaz 
de atuar como controlador de corrente, o que possibilita o seu uso como “amplificador de sinais” ou 
como “interruptor eletrônico”. 
O transistor se compõe basicamente de duas pastilhas de material semicondutor, de mesmo tipo, 
entre as quais é colocada uma terceira pastilha, bem mais fina, de material semicondutor com tipo 
diferente de dopagem, formando uma configuração semelhante a um “sanduíche”.
Composição do transistor
A configuração da estrutura, em forma de sanduíche, permite que se obtenham dois tipos distintos 
de transistores, um com pastilhas externas de material N e pastilha central de material P e o outro 
com pastilhas externas de material P e pastilha central de material N.
Os dois tipos de transistores podem cumprir as mesmas funções diferindo apenas na forma como 
as fontes de alimentação são ligadas ao circuito eletrônico. A esses dois tipos damos o nome de 
NPN e PNP.
A interligação da pastilha aos circuitos eletrônicos é feita através de três terminais denominados 
base, emissor e coletor , representados pelas letras B, E e C respectivamente, sendo que a 
pastilha central é referente ao terminal base.
Os terminais recebem uma designação que permite distinguir cada uma das pastilhas. A figura 
abaixo apresenta dois tipos de transistores, com a identificação dos terminais.
1
SENAI/SP
Texto Base 4 – Transistor Bipolar e CI
Terminais do transistor
A figura a seguir apresenta o símbolo dos transistores NPN e PNP, indicando a designação dos 
respectivos terminais.
Símbolo do transistor
A diferença entre os símbolos dos dois transistores é apenas o sentido da seta no terminal 
“emissor”.
Os transistores podem se apresentar nos mais diversos formatos que são diferenciados pelo seu 
encapsulamento. Esses formatos geralmente variam em função do fabricante, montagem e 
capacidade de dissipar calor.
A figura abaixo apresenta alguns tipos construtivos de transistores.
Tipos diferentes de encapsulamento de transistores
Por esta razão, a identificação dos terminais do transistor é muito facilitada quando se utiliza como 
auxílio um manual de transistores ou folheto técnico específico do fabricante do transistor.
2
SENAI/SP
Texto Base 4 – Transistor Bipolar e CI
Polarização do Transistor
Ao unirem as três pastilhas semicondutoras, ocorre um processo de difusão dos portadores, da 
mesma forma que ocorre em um diodo. Esta difusão dá origem a uma barreira de potencial em 
cada junção.
Para que o transistor entre em modo de condução, possibilitando a passagem de corrente entre os 
terminais coletor e emissor, as junções BE e BC devem ser polarizadas de formas diferentes.
A junção base-emissor é polarizada diretamente, ou seja, + no material P e - no material N. Porém 
a junção base-coletor, é polarizada inversamente, + no material N e - no material P.
As duas junções devem ser polarizadas simultaneamente. O esquema que segue representa esta 
ligação, onde as baterias fornecem as tensões de polarização.
Exemplo de polarização do transistor
Conforme estudaremos oportunamente, em geral, não se usam duas baterias separadas para a 
alimentação do transistor mas uma única, da qual se tiram as tensões necessárias através de 
resistores divisores de tensão.
Na ligação anterior, a tensão V1 polariza a junção BE diretamente e a tensão V2
 
aplica uma tensão 
positiva no coletor maior que a tensão positiva da base. 
Se o coletor é mais positivo que a base, então a base é mais negativa que o coletor, desta forma a 
junção BC fica polarizada inversamente, satisfazendo as condições de polarização do transistor.
Tensões e Correntes no Transistor Bipolar
A alimentação simultânea das duas junções, através das baterias externas, dá origem a três 
tensões entre os terminais do transistor. 
Essas tensões são: tensão de coletor a base, denominada de VCB, tensão de base a emissor 
denominada de VBE e tensão de coletor a emissor denominada de VCE.
Dispondo as três tensões em uma mesma figura se observa que as tensões VBE + VCB somadas 
são iguais a VCE. Observemos a seguir o esquema com essas três tensões:
3
SENAI/SP
Texto Base 4 – Transistor Bipolar e CI
CEV = BEV + CBV
A corrente do terminal emissor é denominada de corrente de emissor representada pela notação 
IE, a do terminal base de corrente de base (IB) e a do terminal coletor de corrente de coletor (IC). 
Por convenção se estabeleceu que toda a corrente que entra no transistor é positiva e a corrente 
que sai é negativa.
A figura a seguir mostra as correntes em um transistor.
Correntes em um transistor NPN
O princípio básico de funcionamento, que explica a origem das correntes no transistor é o mesmo 
para os transistores NPN e PNP, portanto usa-se estudar o princípio de funcionamento apenas de 
um tipo. 
Analisando as correntes nos transistores, pela primeira lei de Kirchhoff ( lei dos nós ) , temos :
I
E
 = I
B
 + I
C
Controle IB sobre IC
O transistor possui como principal característica o controle da corrente IC através da corrente IB. ou 
seja, a corrente de base controla a corrente de coletor como se fosse um registro.
Este controle se deve ao fato de que a corrente de base influi na largura de barreira de potencial da 
junção base-emissor.
Quando a tensão VBE aumenta, a barreira de potencial na junção base-emissor torna-se mais 
estreita.
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SENAI/SP
Texto Base 4 – Transistor Bipolar e CI
Funcionamento do transistor
Por analogia pode-se afirmar:
BI aumenta  CI aumenta
BI diminui  CI diminui
Através de um transistor é possível utilizar uma pequena corrente (IB) para controlar a circulação de 
uma corrente de valor muito maior (IC), que a outra:
A corrente controlada (IC) e a corrente de controle (IB) podem ser relacionadas entre si para 
determinar quantas vezes uma é maior que a outra.
O resultado desta relação é denominado tecnicamente de ganho de corrente contínua entre base e 
coletor, representado pela letra grega β (beta) em corrente contínua ou hFE.
FEh ou DCβ = 
B
C
I
I
Ganho de corrente contínua entre base e coletor
É importante salientar que o fato do transistor permitir um ganho de corrente entre base e coletor 
não significa que sejam geradas ou criadas correntes no seu interior.
Todas as correntes que circulam em um transistor são provenientes da fontes de alimentação, 
cabendo ao transistor apenas controlar a quantidade de corrente fornecida por estas fontes.
Os transistores não geram correntes, atuando apenas como controladores das quantidades de 
correntes fornecidas pelas fontes de alimentação.
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SENAI/SP
Texto Base 4 – Transistor Bipolar e CI
Regiões de operação
A reta de carga de um transistor é dividida em três regiões denominadas: corte, saturação e ativa. 
Um transistor está na região de corte quando a junção base-emissor está polarizada inversamente. 
A polarização inversa na junção BE torna a corrente de base nula. Nessa região o transistor 
funciona praticamente como uma chave aberta entre os terminais coletor-emissor.
Transistor como uma chave aberta
Um transistor está na região de saturação quando a tensão VBE é maior que a tensãoVCE.
O que caracteriza a região de saturação é que, devido ao fatode VBE ser maior que VCE, a junção 
BC do transistor também fica diretamente polarizada. Nesta região o transistor assume uma 
característica de chave fechada, com uma pequena queda de tensão entre os terminais coletor-
emissor.
Transistor como uma chave fechada
A região ativa corresponde a todo trecho entre as regiões de corte e saturação. É a região 
característica de funcionamento dos estágios amplificadores.
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SENAI/SP
Texto Base 4 – Transistor Bipolar e CI
Transistor como Chave
A utilização do transistor como chave se consegue operando na região de saturação e corte, ou 
seja, como um elemento de controle on-off conduzindo ou interrompendo a circulação de corrente.
O circuito de polarização utilizado é de corrente de base constante, sendo que a fonte de 
polarização da base é na realidade, o sinal de entrada que controla o transistor, cortando (chave 
aberta) ou saturando (chave fechada).
A seguir, uma analogia do transistor como uma chave.
Transistor como chave
Abaixo segue o gráfico de um transistor com o traçado da reta de carga, para a análise das regiões 
de corte e saturação.
Gráfico da reta de carga de um transistor relacionando Ic, Vce e Ib
Para que o transistor opere na região de corte, como uma chave aberta, é necessário que a 
corrente de base seja, IB CORTE= 0 mA. Para se ter este valor, a tensão de entrada VENT deve ser 
menor que a tensão VBE de condução do transistor (aproximadamente 0,7 V – Silício), nesta 
situação a tensão VCE será praticamente a tensão da fonte VCC
 
e não circulará corrente no 
transistor, IC = 0 mA.
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SENAI/SP
Texto Base 4 – Transistor Bipolar e CI
Transistor na região de corte
Para que o transistor opere na região de saturação, como uma chave fechada, é necessário que a 
tensão de entrada (VENT) seja maior que VBE de condução. Nessa região a corrente de coletor IC SAT 
é máxima, e a tensão de VCE SAT
 
praticamente 0 V (0,1 a 0,3 V).
Circuitos integrados
Com o aparecimento do transistor foi possível o desenvolvimento de circuitos complexos de 
tamanho reduzido, de baixo consumo, leves e, sobretudo, confiáveis. A técnica cada vez mais 
sofisticada de produção destes componentes possibilitou a construção de dispositivos tão 
pequenos que a utilização de fios para liga-los ao circuito tornou-se pura perda de espaço. 
Considerando que componentes passivos tais como resistores ou capacitores também podem ser 
construídos com a mesma tecnologia e portanto com dimensões também reduzidas, foram 
desenvolvidos circuitos contendo elementos passivos e ativos totalmente integrados uns aos 
outros. A estes circuitos damos a denominação de circuitos integrados (CIs).
Desenho da ampliação da parte interna de um CI
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SENAI/SP
Texto Base 4 – Transistor Bipolar e CI
A quantidade de componentes ativos e passivos do circuito integrado depende da finalidade 
principal para a qual ele é projetado.
Encapsulamento de circuitos integrados 
A função do encapsulamento do circuito integrado é de proteger a pastilha contra choques 
mecânicos, contra a ação do meio ambiente, dissipar o calor gerado no interior da pastilha e fixar 
os terminais de ligação externa.
Existe uma variedade muito grande de tipos de invólucros de circuitos integrados, o exemplo de 
alguns tipos de encapsulamento é observado na figura a seguir:
Alguns tipos de encapsulamentos de CIs
Segundo a posição dos terminais, o CI pode ser denominado de:
• Em linha simples (“Single In Line Pin - SIP), que possui os terminais em linha simples ou 
seja, que tem os terminais de interligação dispostos em apenas um dos lados.
Encapsulamento SIP
• Duplo em linha (“Dual In Line” – DIL), quando os terminais estão alinhados de modo a 
formar duas filas.
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SENAI/SP
Texto Base 4 – Transistor Bipolar e CI
Encapsulamento DIL
• Quadruplo em linha (“Quadruple In Line ou Quad In Line) que tem os terminais alinhados de 
modo a formar quatro filas.
Encapsulamento Quad In Line
A construção e os processos de desenvolvimento de circuitos integrados serão tratados 
posteriormente no curso.
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SENAI/SP
Texto Base 4 – Transistor Bipolar e CI
	Transistor Bipolar e CI
	O Transistor Bipolar

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