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Transistor Bipolar Professor Wilian Soares LacerdaProfessor Wilian Soares Lacerda É um componente semicondutor de três terminais (coletor, base, emissor) onde uma pequena corrente em um terminal (base) controla uma corrente bem maior que atravessa os outros dois terminais. É construído sobrepondo camadas de material N e P. N NP Emissor Coletor Transistor NPN: Símbolo: N NP Emissor Bas e Coletor Emissor Bas e Coletor P PN Emissor Bas e Coletor Emissor Bas e Coletor Transistor PNP: Símbolo: Polarização do transistor bipolar Junção diretamente polarizada: Emissor Base Coletor N NP Ie Fluxo de elétrons A junção base-emissor é polarizada diretamente fazendo com que os portadores majoritários (elétrons) da camada N de emissor vão para a camada da base, tornando-se portadores minoritários. Como a base é delgada e fracamente dopada, apenas alguns elétrons conseguem alcançar o terminal da base, formando uma corrente de base (Ib). Uma nuvem de elétrons livres se concentra na região da base. Base Ib Junção inversamente polarizada: Emissor Base Coletor N NP Ic ≈ 0A A junção base-coletor é polarizada inversamente, portanto praticamente não há corrente de coletor (Ic). Apenas uma pequena corrente devido aos portadores minoritários da camada N (coletor) consegue alcançar o terminal de coletor. Duas junções polarizadas (diretamente e inversamente): Emissor Base Coletor N NP Ib Ie Fluxo de elétrons Ic A junção base-emissor é polarizada diretamente enquanto a junção base-coletor é polarizada inversamente. A camada N de emissor (fortemente dopada) injeta uma grande quantidade de elétrons na base devido a polarização direta. Estes tornam-se portadores minoritários na região da base e podem atravessar a junção base-emissor inversamente polarizada, sendo atraídos pelo potencial positivo de coletor. Relação das correntes no transistor: Ie = Ic + Ib β = ganho de corrente Ie = (β+1).Ib Diagrama esquemático: Ib Ic β= Diagrama esquemático: Emissor Base Coletor Ie Ib Ic Configuração emissor comum (transistor de silício) N P N 12V C B Vce = 12V Vbc = -11,3V 0,7V N E Vbe = 0,7V Diagrama esquemático: Vbc Vce Vbe Curvas características do transistor para configuração emissor comum Rc Ib Ic Vce Vbe Rb Circuito de entrada Circuito de saída Entrada: Ib [µA] Vbe [V] 0,7V Saída: Ic [mA] Ib4 Ib3 Ib2 Região Linear (ativa) Região de saturação Região de Ib4 > Ib3 > Ib2 > Ib1 • Circuitos digitais: Região de corte (chave aberta) e saturação (chave fechada) • Circuitos lineares: Região linear ou ativa Vce [V] Ib1 Região de corte Limites de operação do transistor • Icmáx: máxima corrente de coletor permitida • Vcemáx: máxima tensão de coletor-emissor permitida • Vcesat: mínima tensão coletor-emissor que garante que o transistor está operando na região linear • Pcmáx: potência máxima permitida dissipada no coletor do transistor • Pc = Vce . Ic [W] Ic[mA] Vce [V]Vcemáx Icmáx Vcesat 0,3V Curva Pcmáx Região proibida
