aula_09_transistor

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 \u2248 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
\u3b2 = ganho de corrente Ie = (\u3b2+1).Ib
Diagrama esquemático:
Ib
Ic
\u3b2=
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
\u2022 Circuitos digitais: Região de corte (chave aberta) e saturação 
(chave fechada)
\u2022 Circuitos lineares: Região linear ou ativa
Vce [V]
Ib1
Região de 
corte
Limites de operação do transistor
\u2022 Icmáx: máxima corrente de coletor permitida
\u2022 Vcemáx: máxima tensão de coletor-emissor permitida
\u2022 Vcesat: mínima tensão coletor-emissor que garante que o transistor 
está operando na região linear
\u2022 Pcmáx: potência máxima permitida dissipada no coletor do 
transistor
\u2022 Pc = Vce . Ic [W]
Ic[mA]
Vce [V]Vcemáx
Icmáx
Vcesat
0,3V
Curva 
Pcmáx
Região 
proibida