Curvas Características do Transistor TBJ-PAULYRAN CALISTO ALVES

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ 
CAMPUS DE SOBRAL 
CURSO DE ENGENHARIA ELÉTRICA 
TURMA 2020.1 – 01C 
ELETRÔNICA ANALÓGICA 
ISAAC MACHADO 
 
 
 
 
 
 
 
RELATÓRIO DE SIMULAÇÃO: 
CURVAS CARACTERÍSTICAS DO 
TRANSISTOR TBJ. 
 
 
 
 
 
PAULYRAN CALISTO ALVES-433933 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 SOBRAL 
 2020 
 
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Sumário 
1. INTRODUÇÃO ......................................................................................................... 3 
2. OBJETIVO ................................................................................................................ 4 
3. MATERIAIS UTILIZADOS ..................................................................................... 4 
4. DESENVOLVIMENTO ........................................................................................... 5 
4.1 Transistor ................................................................................................................ 5 
4.2 Procedimento .......................................................................................................... 7 
5. QUESTIONÁRIO .................................................................................................. ...8 
6. CONCLUSÃO ....................................................................................................... ..11 
7. REFERÊNCIAS ..................................................................................................... ..12 
 
 
 
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1 INTRODUÇÃO 
O mundo da eletrônica é repleto de dispositivos dos mais variados tipos e mais 
diversificadas funções. No entanto, entre os mais importantes componentes estão os 
transistores, já que estão presentes em vários circuitos eletrônicos. O transistor é um 
componente eletrônico semicondutor com várias funções, especificamente: amplificador 
de sinal, comutador de circuitos e amplificador e regulador de corrente. 
Figura 01: Transistor unipolar e bipolar. 
 
 
 
Fonte: https://www.electrostudy.com/2012/02/transistor-bipolar-and-unipolar.html 
https://www.electrostudy.com/2012/02/transistor-bipolar-and-unipolar.html
 
 
 
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2 OBJETIVO 
Objetivo principal desta simulação é levantar e traçar as curvas características de um 
transistor TBJ na configuração emissor-comum, assim como reconhecer se o transistor é 
PNP ou NPN e analisar sua utilização em um circuito. 
3 MATERIAIS UTILIZADOS 
• Fonte de tensão CC 
• Amperímetro 
• Voltímetro 
 
 
 
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4. DESENVOLVIMENTO 
4.1 Transistor 
O transístor bipolar ou BJT (Bipolar Junction Transístor) é o mais utilizado, tendo 
sido o primeiro a ser fabricado. É constituído por duas junções PN ligadas entre si, podendo 
obter-se duas configurações diferentes: o transístor NPN (NP + PN) e o transístor PNP (PN 
+ NP). Destas junções resultam três zonas de condução, às quais foram dados os nomes de 
Coletor (C), Base (B) e Emissor (E). A Base é a região intermédia, o Coletor e o Emissor 
ficam nos extremos; o Emissor difere do Coletor por ter mais impurezas do que este. O 
transístor bipolar fica, portanto, com duas junções designadas por Coletor-Base e Base-
Emissor. 
Estas duas configurações (NPN e PNP) têm princípios de funcionamento 
semelhantes, mas com tensões aplicadas simétricas entre si. Deste modo, cada transístor 
NPN pode ter um transístor PNP equivalente ou complementar. São os casos, por exemplo, 
dos seguintes pares de transístores: 2N3904 (NPN) e 2N3906 (PNP) ou BC548 
(NPN) e BC558 (PNP), entre muitos outros. 
 
 
 
 
 
 
Figura 02: Transistor TBJ. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fonte: https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-e-e-para-que-serve-um-transistor/ 
https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-e-e-para-que-serve-um-transistor/
 
 
 
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Basicamente, o princípio de funcionamento do transístor bipolar é o seguinte: a Base 
B, com corrente reduzida IB (microampères ou miliampères), permite controlar a corrente 
IC(bastante mais elevada, miliamperes ou ampères) da carga ligada no coletor C ou permite 
controlar a potência fornecida à carga ligada ao coletor; pelo emissor, faz- se o escoamento 
das correntes anteriores que somadas originam a corrente de emissor IE = IB + IC. Polariza-
se directamente (+ liga a P e – liga a N) a junção Base-Emissor e inversamente (+ liga a N 
e – liga a P) a junção Coletor-Base, para que o transístor funcione na zona activa, como 
amplificador de corrente. Isto é, no transístor NPN, com N – Coletor, P – Base e N – 
Emissor, aplica-se uma tensão positiva à Base (P), em relação ao Emissor (N) e aplica-se 
uma tensão positiva ao Coletor (N) em relação ao Emissor (N). 
Por isso, se diz que o circuito da Base é o circuito de comando do transístor e o 
circuito do coletor é o circuito de potência do transístor. Regulando a corrente da base IB, 
regula-se a corrente de coletor (e, portanto, da carga) IC. Podemos comparar o 
funcionamento do transístor a uma torneira de água que, abrindo mais ou menos a sua 
válvula, deixa passar mais ou menos quantidade de água – no caso do transístor, será mais 
ou menos corrente elétrica. 
Funcionando como regulador de corrente ou como amplificador de corrente, ele 
apresenta um ganho de corrente b que é calculado pela expressão b = IC / IB. O ganho não 
tem unidades e pode variar entre 10 e 450, aproximadamente. 
Como amplificador, de sinal ou de potência, o transístor pode ser ligado em três 
configurações diferentes: amplificador em Emissor Comum, em Coletor Comum e em 
Base Comum. 
Na configuração em Emissor Comum, a mais utilizada, o transístor funciona como 
amplificador de sinal (ou de tensão); aplica-se um dado sinal, geralmente fraco, na Base 
do transístor, obtendo-se um sinal amplificado no coletor. Na configuração em Coletor 
Comum, aplica-se um sinal na Base do transístor e retira-se o sinal de saída no Emissor, 
aplicando-o à carga. Suponhamos, por exemplo, o sinal que entra num microfone, o qual 
é fraco (da ordem dos microwatts ou miliwatts), é geralmente amplificado por amplificador 
em Emissor Comum (de modo a obter alguns voltes) que vai alimentar um amplificador 
em Coletor Comum, ligando-se o altifalante ou a coluna entre o Coletor e a massa do 
transístor amplificador, em Coletor Comum. Nesta situação, temos uma cascata 
constituída por dois amplificadores: um em Emissor 
 
 
 
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Comum, para aumentar a tensão, e outro em Coletor Comum, para fornecer 
correntes elevadas à carga. 
 
4.2 Procedimento 
Funcionando como amplificador de sinal ou de tensão, o transístor apresenta um 
ganho de tensão que é calculado pela expressão Au = uo / ui, em que uo é a tensão de saída 
do amplificador e ui é a tensão de entrada (no microfone). Este ganho também não tem 
unidades e pode variar entre aproximadamente 1 (para amplificadores em Coletor Comum) 
e 500 (para amplificadores em Emissor Comum), dependendo da montagem utilizada. 
 
O circuito analisado para fazer dada simulação foi com base na Figura 03. 
Figura 03: Circuito analisado. 
Fonte: Guia prático 
 
Na simulação foram realizadas as medições de corrente no coletor Ic, variando os 
valores da tensão Vce e Vcc para cada valor da corrente de base contínua ao circuito de 
entrada (Ibb) apresentada na tabela 01. Os resultados de correntes Ic obtidos podem ser 
visualizados na tabela 01. 
 
Tabela 01: Valores simulados 
Corrente no coletor medida Ic (mA) 
 Ibb (uA) 
 20 40 60 80 
 
 
0,5 5,85 11,58 16,26 19,88 
1 5,88 11,91 17,36 22,70 
 
 
 
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Fonte: próprio autor. 
 
5 QUESTIONÁRIO 
a) Traçar a curva de saída Ic = f(Vce) de um TBJ:Simulação. 
 
Valores simulados 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
b) Determine o ganho de corrente (ß) para as curvas traçadas em (a). 
ß = Ib/Ic 
Para os valores da simulação: 
Para Ibb = 20uA e para Vce = 10v 
ß = (6.41mA)/(20uA) = 320.5 A/A 
Para Ibb = 40uA e para Vce = 10v 
ß = (13.63mA)/(40uA) = 340.75 A/A 
ParaIbb = 60uA e para Vce = 10v 
ß = (20.89mA)/(60uA) = 348.16 A/A 
Para Ibb = 80uA e para Vce = 10v 
ß = (28,04mA)/(80uA) = 350.5 A/A 
c) Comente detalhadamente a respeito das curvas traçadas em (a) explorando os 
seguintes tópicos: funcionamento na configuração emissor-comum, curvas de 
características de entrada e saída, ganho de corrente e limites de operação. 
 
Vce (V) 
3 6,02 12,36 18,18 23,71 
5 6,14 12,73 18,98 25,22 
10 6,41 13,63 20,89 28,04 
15 6,78 15,61 22,90 31,76 
Relação entre Ic e Vce para valores 
simulados 
 
 
 
 
 
 
 
 
Ib 80 
Ib 60 
Ib 40 
Ib 20 
0 5 10 
 
15 20 
Ic
()
m
A
 
 
Figura 04:Valores simulados. 
Fonte:próprio autor. 
 
 
 
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Nesta situação, o transistor está operando como um amplificador. O valor 
corrente na base é amplificado no coletor do transistor, com isso, para variações 
mínimas da corrente de base temos um aumento significativo de corrente de coletor. 
Observando a curva, nota-se que conforme se aumenta a tensão Vce, há um 
aumento da corrente Icc. 
Quanto ao ganho, a variação de β foi alto para os valores simulado. 
 
d) Consultando a folha de dados do TBJ adotado durante a prática, comente a respeito das 
principais características de operação, bem como as limitações de operação. 
Na folha de dados são apresentados 5 modelos de transistores, são eles: 
BC546/547/548/549/550. 
Características: 
Tensão base-coletor: 
BC546 – 80 V 
 
BC547/550 – 50 V 
 
BC548/549 – 30 V 
 
Tensão coletor-emissor: 
 
BC546 – 65 V 
BC547/550 – 45 V 
BC548/549 – 30 V 
Tensão emissor-base: 
 
BC546/547 – 6 V 
BC548/549/550 – 5 V 
 
Tensão de saturação coletor-emissor (Vce) : Máxima = variante de 250mV a 600mV; 
Tensão de saturação base-emissor (VBe): 
Tensão na base-emissor: Mínima = 580; Máxima = varia entre 700 e 720; 
Corrente no coletor (DC) = 100 mA; Variação de 90 mV a 200 mV. Corrente 
de corte no coletor: Máxima = 15nA; 
Potência dissipada no coletor: 500mW. 
 
e) Pesquise a respeito: Transistores de carboneto de silício e suas aplicações. 
Um dos pontos que faz um MOSFET SiC especial é sua capacidade de operar 
 
 
 
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normalmente com temperatura de operação de 200ºC. As propriedades do SiC 
ajudam a reduzir o desperdício de energia em até 50%, se comparados aos 
transistores de silício convencionais. Os componentes também podem ser fisicamente 
menores para uma dada tensão de operação. Desse modo a tecnologia é vista como 
importante em um cenário no qual a eficiência energética, a miniaturização e o custo 
são cada vez mais procurados. 
MOSFETs SiC são utilizados em inversores solares, como uma alternativa aos 
IGBTs de alta tensão, na conversão da saída CC em AC, uma vez que circuitos 
especiais de acionamento não são necessários. Além disso, como os SiC podem operar 
a frequências mais altas, o tamanho dos componentes diminui, aumentando a 
eficiência e baixando o custo dos equipamentos. Carros elétricos também já estão se 
beneficiando da tecnologia SiC. Além das vantagens já apontadas, a capacidade de 
operar a 200ºC reduz consideravelmente as dimensões dos dissipadores de calor, 
poupando espaço e reduzindo o peso. Outra aplicação que pode se beneficiar da 
tecnologia é o acionamento de motores industriais. 
 
Principais características: 
 
• (RDS(ON)): 80mΩ tip. @ 25°C, ≤100mΩ típicos sobre toda a faixa até 200ºC; 
• Baixa energia em corte e de carga de porta; 
• Corrente de fuga menos que 10 μA, tipicamente; 
• Diodo interno rápido e robusto; 
• Circuito de acionamento da porta simplificado; 
• Temperatura de operação de 200ºC. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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4. CONCLUSÃO 
Realizando a simulação de um transistor nos permitiu analogia à curva 
característica mostrada na teoria e assim ser utilizado os dados medidos e ser modelado 
uma curva característica , mostrando que a teoria e a simulação possui uma correlação e 
uma comprova a outra.
 
 
 
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5. REFERÊNCIAS 
ELECTROSTUDY. Disponível em:<https://www.electrostudy.com/2012/02/]transistor- 
bipolar-and-unipolar.html>.Acesso em 23 de Outubro; 
MUNDO DA ELÉTRICA. Disponível em: <https://www.mundodaeletrica.com.br/o- 
que-e-e-para-que-serve-um-transistor/>. Acesso em 23 de Outubro. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
https://www.electrostudy.com/2012/02/%5dtransistor-%0bbipolar-and-unipolar.html
https://www.electrostudy.com/2012/02/%5dtransistor-%0bbipolar-and-unipolar.html
https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-e-e-para-que-serve-um-transistor/
https://www.mundodaeletrica.com.br/o-que-e-e-para-que-serve-um-transistor/