Transistor Basico

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Transistor Básico 
 
 
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Transistor Básico 
 
 
Eng.: Roberto Bairros dos Santos. 
Um empreendimento Bairros Projetos didáticos 
www.bairrospd.kit.net 
 
 
Este artigo descreve como analisar um circuito descreve os tipos de transistor seu 
funcionamento e descreve como analisar um circuito com transistor. 
 
 
 
 
 
 
Transistor Básico 
 
 
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Conteúdo 
1 Introdução:......................................................................................................... 3 
2 Tipos de transistores:.......................................................................................... 4 
3 Polarização do transistor:.................................................................................... 5 
4 Funcionamento do transistor: ............................................................................. 6 
5 Análise de circuito com transistor: ...................................................................... 7 
6 Ponto de operação do transistor: ....................................................................... 10 
 
 
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1 Introdução: 
 
Este artigo descreverá os aspectos práticos do transistor descrevendo a sua 
aplicação em circuitos eletrônicos, identificação e forma construtiva. Não serão 
abordados os aspectos referentes a teoria dos semicondutores exceto naquelas 
ocasiões em que estes aspectos tenham relevante interferência na análise do 
circuito, como por exemplo a questão da influência da temperatura no ganho do 
transistor. 
 
O transistor é um componente semicondutor que revolucionou a eletrônica, 
pois tem a função de amplificar pequenos sinais tornando possível a construção 
de amplificadores de som e rádio freqüência e tem vasta aplicação seja em 
circuitos de comunicação ou áudio. 
 
Antes do transistor o componente eletrônico que fazia a função de 
amplificação era a válvula. Hoje você não encontra mais válvulas em circuitos 
eletrônicos comuns, apesar de serem eficientes para amplificarem pequenos 
sinais, as válvulas são componentes de grande porte em relação ao transistor, 
além de consumirem muita energia par ao seu funcionamento. 
 
O transistor é um componente muito pequeno e pode ser montado de forma 
integrada a outros componentes em uma única embalagem chamada circuito 
integrado, mais conhecido como “CI”. O CI tornou possível a construção de 
aparelhos portáteis e de pequeno tamanho. 
 
Você verá cada vez menos o transistor operando como amplificador, e cada 
vez mais circuitos integrados complexos e eficientes fazendo esta função, assim, 
para o técnico eletrônico não há necessidade estudar muito afundo os circuitos 
amplificadores, como era feito antigamente. 
 
Do ponto de vista da automação industrial o transistor tem uma ampla 
aplicação operando como chave, por isto, esta forma de operação do transistor 
será vista com maiores detalhes. O transistor como chave também é usado em 
eletrônica digital que tem o seu espaço cada mais ampliado na eletrônica. 
 
Por tudo isto o importante é estudar o transistor como chave, saber como 
este componente é ligado, saber como analisar um circuito com transistor. 
 
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2 Tipos de transistores: 
 
O transistor é um componente com três terminais chamados de: 
 
• Base 
• Emissor 
• Coletor 
 
Existem duas formas construtivas do transistor: 
 
• PNP 
• NPN 
 
O desenho do símbolo de cada uma destas formas esta descrito na figura 
abaixo. 
 
 
 
Figura 1: Tipo de transistores: 
 
Não há necessidade de memorizar os desenhos, você verá mais adiante que é 
bem simples saber quando o transistor é de um tipo ou de outro! 
 
 
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3 Polarização do transistor: 
 
Polarizar um transistor consiste em ligá-los de forma a que uma corrente 
circule na direção da seta na junção Base Emissor e na direção da seta na junção 
Coletor Emissor. 
 
A análise de um circuito com transistor NPN ou PNP é exatamente a mesma, 
mas a polarização é diferente, um é o inverso do outro como você pode observar 
na figura abaixo. 
 
Um circuito com transistor envolve três correntes: 
 
• Corrente de Base: Corrente que circula ente a base e o emissor. 
• Corrente de coletor: Corrente no terminal do coletor. 
• Corrente de emissor: Corrente no terminal do emissor. 
 
A polarização do transistor serve para criar dois caminhos: Um caminho para 
a corrente de base circula entre a base e o emissor e um caminho para a corrente 
de coletor que circula entre o coletor e o emissor, como pode ser visto na figura 
abaixo. O sentido exato destas correntes depende do tipo de transistor (PNP ou 
NPN)! 
 
 
 
 
 
Figura 2: Polarização do transistor NPN e PNP mostrando as correntes! 
 
 
 Note que a corrente de emissor é a soma da corrente de base e da corrente de 
coletor! 
 
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4 Funcionamento do transistor: 
 
 O transistor é um componente em que a corrente de coletor é função da 
corrente de base, o fator de proporcionalidade é chamado de ganho beta (simbolizado 
pela letra grega beta β). 
 
 O beta descreve quantas vezes o transistor vai aumentar a corrente de base e 
seu valor é da ordem de 100 à 1000! 
 
 A equação básica de um transistor é aquela que relaciona a corrente de coletor 
com a corrente de base! 
 
 β.IcIC = 
 
 A junção base emissor de um transistor funciona como um diodo convencional, 
assim, quando existe um corrente circulando aparece uma queda de tensão entre a 
base e o emissor de 0,7 volt aproximadamente, esta tensão é chamada de VBE! Neste 
trabalho esta tensão será considerada 0,7 V!Esta é a segunda equação do transistor! 
 
 0,7VVBE = 
 
 
 A corrente de emissor é a soma da corrente de base e do coletor, mas, na 
maioria das vezes a corrente de coletor é muito maior do que a corrente de base de 
forma que, é possível considerar a corrente de emissor igual a corrente de coletor em 
circuitos práticos! Esta regra só é prática para transistores com beta maior do que 
100! 
 
 
CBE III += 
 
Se β>100 então: 
 
 
 CE II = 
 
 
 Com estas informações você será capaz de analisar circuitos com transistor! 
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5 Análise de circuito com transistor: 
 
 Para analisar circuitos com transistor você deverá usar as regrais normais de 
análise de circuito: Lei das malhas, Lei dos Nós e Lei de OHM, acrescentando as 
equações do transistor. 
 
 Na maioria das vezes o seu trabalho será encontrar a malha que irá determinar 
a corrente de base. Uma vez determinada a corrente de base você deverá usar equação 
do ganho do transistor para encontrar a corrente de coletor. Com a corrente de coletor 
você poderá determinar as tensões na malha que esta corrente percorre! Veja o 
exemplo da análise do circuito da figura abaixo! 
 
 Exemplo 01 de análise de circuito com transistor: Determinar a IB, IC e o VCE 
(Tensão entre o coletor e o emissor), no circuito abaixo 
 
 
 Figura 3: Circuito exemplo 01 
 
 
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Solução: 
 
 Existem duas malhas neste circuito, malha 1 de entrada e malha 2 de saída. 
Você deverá usar a malha e entrada para determinara corrente de base e a amlha 2 
para determinar a tensão VCE, já a corrente de coletor será determinada pela equação 
do transistor! A figura abaixo mostra as malhas e as tensões envolvidas em cada 
malha! 
 
 
 
 Figura 4: Malhas e quedas de tensões no circuito do exemplo 01! 
 
 Equações da malha 01 de entrada: 
 
 
VV
VV
R
R
7,012
07,012
1
1
−=
=−−+
 
 
 Aplicando a lei de Ohm em VR1 você consegue determinar IB! 
 
 
mA
K
VIBVRIB
VVR
055,0
200
3,11
7,0121.
7,0121
==
−=
−=
 
 
 Note que a corrente é bem pequena! 
 
 Para determinar a corrente de coletor você deverá usar a equação do ganho do 
transistor! 
 
 
mAIc
mAIC
IBIC
5,5
055,0.100
.
=
=
= β
 
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 Agora você deve usar a malha 02 de saída para determinar a tensão VCE! 
 
 0VV12V CER2 =−−+ 
 
 Usando a lei de Ohm para determinar VR2! 
 
 
 
5,5V5,5mA.1KV
.RIV
R2
2CR2
==
=
 
 
 Isolando VCE na equação da malha 2 e substituindo VR2! 
 
 
!5,6
5,512
VV
V
CE
CE
=
−=
 
 
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6 Ponto de operação do transistor: 
 
 O transistor tem três pontos de operação: 
 
• Cortado 
• Saturado 
• Amplificador 
 
 Um transistor está cortado quando a corrente de coletor é zero, isto ocorre 
quando a corrente de base também é zero. 
 
 Um transistor está trabalhando como amplificador quando a tensão VCE for 
maior do que zero volt. 
 
 Um transistor está trabalhando saturado quando a tensão entre o coletor e o 
emissor é zero volt, isto ocorrerá quando a corrente de coletor alcança o máximo 
possível de forma que se a corrente de base aumentar a corrente de coletar não 
aumenta mais! 
 
 O circuito da figura abaixo mostra um transistor operando na saturando. Na 
análise do circuito você será alertado na forma de identificar quando um transistor 
está na saturação! 
 
 
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Exemplo de circuito na saturação: 
 
 
 
 
Figura 5: Circuito mostrando um transistor na saturação! 
 
 Análise do circuito: 
 
 
8V18V10VV
18V2K.9mAR2.IV
9mA100.0,09β.II
0,09mA
100K
0,710
R1
VVI
CE
CR2
BC
BECC
B
−=−=
===
===
=
−
=
−
=
 
 
Note que a tensão VCE ficou negativa isto ocorreu porque a tensão no 
resistor R2 ficou maior do que a tensão de VCC 10V, isto não pode acontecer 
pois a máxima tensão não deve ultrapassar 10V neste circuito. Neste caso a 
máxima tensão possível no resistor R2 é de 10V restando zero volt para a 
tensão VCE, quando a tensão VCE for igual a zero volt o transistor está 
saturado! 
 
 SE VCE=0V SIGNIFICA QUE O TRANSISTOR ESTÁ SATURADO! 
 
 O transistor saturado comporta-se como uma chave fechada e a 
corrente de coletor depende do circuito externo, no exemplo acima a corrente n o 
coletor não é de 9 mA, mas de 5mA (10v/2K)! 
 
 
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