Transistores

Transistores

Definições e conceitos sobre eletrônica

A eletrônica envolve o estudo de circuitos eletroeletrônicos visando representar, armazenar, transmitir ou processar informações.

A os circuitos eletrônicos podem ser divididos em analógicos e digitais.

Os circuitos digitais trabalham com informação binária (0 e 1) e são a base do funcionamento dos modernos equipamentos digitais.

Os circuitos analógicos trabalham com sinais elétricos analógicos e envolvem componentes eletrônicos como resistores, capacitores, indutores, diodos, transistores, leds, amplificadores operacionais, e outros. Com o avanço dos dispositivos digitais, a eletrônica analógica perdeu terreno, entretanto, ainda tem aplicação importante nas interfaces entre o mundo físico, que é analógico, e o mundo digital.

Por exemplo, no controle da temperatura de um ambiente por computador, há a necessidade de eletrônica analógica para captar e adaptar o sinal do sensor de temperatura para envio ao computador, e posteriormente, adaptar as informações enviadas do computador para controlar os equipamentos de refrigeração.

Transistores

Transistores são dispositivos semiconturores utilizados como amplificadores ou como interruptores de sinais elétricos .

Quando configurado, através de um circuito de polarização, para operar na chamada região linear ou região ativa, o transistor opera como um amplificador de sinal.

Quando configurado para operar nas chamadas região de corte e região de saturação, o transistor opera como uma chave ou interruptor.

Um transistor possui três terminais: Coletor (C), Base (B) e Emissor (E).

Alguns parâmetros importantes para a análise de circuitos com transistor:

• Vb: Tensão no resistor da base;
• Ib: Corrente na base;
• Vbe: Tensão base-emissor;
• Vce: Tensão coletor-emissor;
• Ic: Corrente sobre o resistor do coletor;
• Vc: Tensão para carga;
• Vcc: Tensão de alimentação do circuito.

Transistor como chave (ou interruptor)

Nesta configuração o transistor opera na região do corte (chave aberta) ou na região de saturação (chave fechada).

Corte

Comportamento de chave aberta.

Vb < 0,5V
Ib = 0 ; Ic = 0 ; Vc = Vce = Vcc

Saturação

Comportamento de chave fechada.

Vb >> 0,7V
Vc = Vce = 0 ; Ic = Vcc/Rc

Região Ativa

Comportamento de amplificador.

Vb > 0,7V
Ib = (Vb - Vbe)/Rb ; Vbe = 0,7V
Ib = (Vb - 0,7)/Rb
Ic = Β.Ib
Vc = Vcc - Rc.Ic

Saturação forçada

Garante o comportamento de chave fechada.

Icsat = (Vcc - Vcesat)/Rc ; Vcesat ≈ 0 -> Icsat = Vcc/Rc
Ibsat = Icsat/Β

Forçar:

Ib = 2 a 10 . Ibsat

Exemplo

Vb = 5V ; Vcc = 10V ; Rc = 1kΩ ; Β = 50-150 ; Rb ?

Saturação forçada:

Icsat = Vcc/Rc = 10/1k = 10mA
Ibsat = Icsat/Βmin = 10m/50 = 0,2mA
Ib = 10 . 0,2m = 2mA
Ib = (Vb - Vbe)/Rb = (Vb - 0,7)/Rb = 0,2mA
Rb = (5 - 0,7)/0,2m = 2,15kΩ -> Rb = 2,2kΩ (Valor Comercial)

Exemplo de uso

Acionamento de vários leds com uma única saída do Arduíno no projeto de Automação de Semáforo com Arduíno.

Referências

---

--Evandro.cantu (discussão) 10h28min de 12 de junho de 2014 (BRT)

---