Transistores

Bom vamos falar agora sobre o transistor bipolar,A grosso modo podemos considerar o transístor como dois diodos em oposição ele é composto por trés regiões em um cristal semicondutor que são o coletor a base e o emissor. Se ligarmos um transistor como mostra a figura b-5 a

com o diodo coletor polarizado inversamente e o diodo emissor polarizado diretamente, teremos uma grande corrente apesar de se esperar que o diodo coletor polarizado reversalmente não conduza.
O motivo disso tem algumas explicações físicas. Mas vamos nos concentrar no fato que a corrente entre a base e o emissor controla a corrente do coletor apesar deste estar polarizado inversamente.
Quanto maior a corrente de base, maior a corrente entre coletor e o emissor, e se cortarmos a corrente de base a corrente entre o coletor e o emissor sera cortada. Dependendo do tipo do material da base podemos ter transistores pnp ou npn, o da figura é npn porque sua base é de material p e o coletor e o emissor é n. Se usarmos um transistor pnp teremos que inverter as tensões para mantermos o transistor polarizado corretamente.
Vemos na figura b-5 b como normalmente um transistor é usado.
Vemos na figura B-1 uma coleção de curvas tipicas de um transistor bipolar. Através dessas
curvas podemos ter uma noção do funcionamento do transistor podemos ver que cada corrente do coletor (Ic) é igual a corrente de base vezes algum fator. Neste caso 10. esse fator é chamado hfe. Também Betacc para corrente continua e betaca para corrente alternada substitua mentalmente a palavra beta pela letra do alfabeto grego beta. É muito importante observar que as curvas são quase planas para a corrente mas as tensões podem variar bastante . A corrente do coletor ira seguir as variações da corrente da base e será praticamente plana para cada valor de Vce, portanto temos um dispositivo controlador de corrente.
Mas como são produzidas essas curvas? Primeiro temos que construir um esquema como da figura B-2, depois escolhemos uma corrente de base alterando vbb e a mantemos a fixa. Variamos então Vcc e vamos construindo as curvas como mostra a figura D-2 plotando Ic versus Vce.

Observe que a tensão varia muito, mas a corrente permanece praticamente constante então feito a primeira curva escolhemos uma nova corrente de base e construímos a seguinte. Há também muitas explicações técnicas como por exemplo porque há uma pequena inclinação nas curvas quando se aumenta Vcc. É porque há um pequeno ampliação da camada de depleção do coletor que captura alguns elétrons a mais, mas nos não nos concentraremos muito nessas explicações físicas por enquanto, fique atento aos aspectos macroscópicos e nas forma das curvas.
Vemos nas figura D-2 algumas fases da construção da primeira curva referente a primeira escolha de Vbb. Então temos três momentos diferentes em que variamos Vcc. Geralmente você precisa considerar variações pequenas para termos uma boa resolução final. Na figura B-1 temos um exemplo de curvas já prontamente desenhadas. A área em azul corresponde a saturação, é onde o transistor funciona como uma chave fechada. A área em vermelho corresponde ao corte, onde o transistor funciona como uma chave aberta. juntas essas duas áreas permitem que o transistor funcione como um interruptor perfeito podendo estar conduzindo com resistência zero ou cortado com resistência infinita.
O que há mais comumente é folhas de dados com algumas características do transistor, você provavelmente não encontrara datasheets com curvas já desenhadas. Bom até mais.

A reta de carga para o transistor

Como disse no tópico sobre reta de carga e diodos, o método não é diferente para outros componentes não lineares. Vejamos agora a reta de carga para transistores. A equação da reta é Ic = Vcc+Vce/Rc. O leitor deve se convencer que essa é realmente a equação da linha de carga cc. Com ela você pode desenhar a linha plotando qualquer conjunto de pontos desde que mantenha Vcc e Rc constante. Mas os pontos mais fáceis de serem plotados assim como no caso do diodo são aqueles dos extremos da linha. Veja a figura seguinte(D-4). Para desenharmos a linha de carga vamos recorrer o esquema na figura B-2. Nesse esquema se dermos um curto entre o coletor e o emissor e o mesmo que fazer Vce =0, então Vcc+Vce/RC = Vcc/Rc temos então o extremo superior da linha de carga, onde a tensão é zero e a corrente é máxima. Se abrirmos os terminais do transistor teremos um circuito aberto e a tensão Vce será igual a tensão da fonte. Teremos então o ponto inferior na linha de carga igual a Vcc. Representando a tensão máxima do circuito. Traçamos uma reta entre esse dois pontos e obtemos a linha de carga. Para cada corrente de base especifica temos um ponto sobre linha
de carga que coincide com uma das curvas do transistor . Chamamos esse ponto de ponto Q do transistor ou ponto quiescente. como esse ponto esta sempre sobre a linha de carga a operação do transistor fica limitado a essa linha devido a limitação imposta pelo valor de Vcc e Rc. Se mudarmos esses valores, mudaremos também a linha de carga.


Obrigado. Até a o próximo assunto.