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Um transistor possui três terminais: '''Coletor''' (C), '''Base''' (B) e '''Emissor''' (E). | Um '''transistor''' possui três terminais: '''Coletor''' (C), '''Base''' (B) e '''Emissor''' (E). | ||
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*Vc: Tensão para carga; | *Vc: Tensão para carga; | ||
*Vcc: Tensão de alimentação do circuito. | *Vcc: Tensão de alimentação do circuito. | ||
Uma '''pequena corrente''' injetada na '''base do transistor''', '''Ib''' proporcionalmente controla uma '''corrente muito maior''' fluindo através do '''coletor''', '''Ic'''. A proporcionalidade constante é definida como '''ganho''', '''Β''', tal que '''Ic = Β Ib'''. Pela '''Lei de Kirchhoff''' a corrente no '''emissor''', '''Ie''', é igual a Ic mais Ib, ou Ie = (1/Β)Ic + ΒIc. Fatorando obtem-se Ie - Ic(1 + 1/Β). Como o ganho geralmente é maior que 100, (1 + 1/Β) é aproximadamente 1. Portanto, pode-se considerar Ie ≈ Ic. | |||
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Edição das 13h13min de 7 de julho de 2020
Transistores
Transistores são dispositivos semiconturores utilizados como amplificadores ou como interruptores de sinais elétricos [1].
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.
Terminais, tensões e correntes num transistor
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.
Uma pequena corrente injetada na base do transistor, Ib proporcionalmente controla uma corrente muito maior fluindo através do coletor, Ic. A proporcionalidade constante é definida como ganho, Β, tal que Ic = Β Ib. Pela Lei de Kirchhoff a corrente no emissor, Ie, é igual a Ic mais Ib, ou Ie = (1/Β)Ic + ΒIc. Fatorando obtem-se Ie - Ic(1 + 1/Β). Como o ganho geralmente é maior que 100, (1 + 1/Β) é aproximadamente 1. Portanto, pode-se considerar Ie ≈ Ic.
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
Transistor como Amplificador
- 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
- ↑ SEDRA /SMITH. Microeletrônica, Vol.1, Makron Books, 1995.
--Evandro.cantu (discussão) 10h28min de 12 de junho de 2014 (BRT)
