Motores eletricos

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Dispositivos Semicondutores II

Prof. Elzio Metello

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TRANSISTOR BIPOLAR
TRANSISTOR DE JUNÇÃO BIPOLAR (TJB)
• É um dispositivo semicondutor de 3 camadas que pode ser do tipo NPN ou PNP:

• O nome TRANSISTOR vem da união de “TRANSfer resISTOR” que significa transferência de resistência. • O nome BIPOLAR é devido ao funcionamento deste transistor envolver portadores de carga positiva(lacunas) e negativas (eletrons) • Princípio do transistor é utilizar a base para controlar a passagem de corrente entre o coletor e o emissor.

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TRANSISTOR DE JUNÇÃO BIPOLAR
• Para viabilizar o comportamento desejado (ou seja, controle de corrente) é preciso garantir as seguintes caracteristicas no projeto do componente: 1. O emissor deve ser fortemente dopado, sua função é injetarportadores de carga na base; 2. A região da base é bem mais estreita que a do coletor e fracamente dopada, ela permite que a maioria dos portadores injetados pelo emissor passem para o coletor; 3. A região do coletor representa a maior parte do dispositivo, possui uma dopagem intermediária e sua função é coletar os portadores de carga que vem da base.

Representação mais real do Transistor de JunçãoBipolar NPN:

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POSSIBILIDADES DE POLARIZAÇÃO DO TJB
• O modo de operação do TJB depende da polarização de suas junções:

• O mais importante modo de operação do transistor é o modo AMPLIFICADOR, que exige operação linear na região ativa. • Os modos CORTE e SATURAÇÃO também são muitos empregados na operação como chave.

FUNCIONAMENTO DO TRANSISTOR NA REGIÃO ATIVA (AMPLIFICADOR)
Vamosanalisar o funcionamento do TJB do tipo NPN, sendo que a análise do tipo PNP é semelhante, bastando inverter a polaridade das fontes e das correntes envolvidas:

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• O fluxo real de portadores é indicado por setas no interior do componente, ao passo que a convenção de corrente elétrica é mostrada pelas setas externas.

• Pode-se dizer que o emissor injeta In (elétrons), enquanto a base éresponsável por Ip (lacunas). Por construção, a base é feita muito estreita, o que torna a junção J1 (JBE) muito mais próxima de J2 (JCB) que do terminal da base. Desta forma, a maior parte dos portadores injetados atinge o limiar da região de depleção de J2 (JCB). A polaridade VCB é normalmente superior a VBE o que favorece a passagem dos elétrons provenientes do emissor para o coletor, fica evidenteque a corrente total de emissor é a soma de In com Ip. • Devido à alta concentração de elétrons no emissor (dopagem elevada) e é fraca concentração de lacunas na base, In é muito maior que Ip. iC pode ser de 100 a 1000 vezes maior que iB, sendo este fator de amplificação denominado βF (beta direto - forward).

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• O fato mais significativo relacionado com o funcionamento do transistorbipolar é que, se a corrente de base variar, a corrente de coletor também irá variar, de sorte que a razão entre elas, para uma larga faixa de valores de corrente, é igual a βF. Isto é um conceito teórico (idealizado). Na prática, o valor de βF não é estritamente constante:

Convenções relacionados aos TJB’s:
• Para estudo, normalmente é considerado o sentido convencional da corrente. • A seta écolocada no EMISSOR. • A seta aponta para material tipo N.

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MULTITESTER DIGITAL PARA TESTAR TRANSÍSTORES E DIODOS
Diodos - Coloque a chave seletora na posição com o símbolo do diodo e meça o componente nos dois sentidos. Num sentido o visor deve indicar um valor de resistência e no outro ficar apenas no número "1". Veja abaixo:

OBS: Na função de ohmímetro do mitter digital, a pontavermelha é a positiva, ao contrário do analógico.

Transístores - Usando a mesma escala do diodo, procure um terminal que indique aproximadamente a mesma resistência com os outros dois. Este é a base. Se indicar resistência com a vermelha na base, o transístor é NPN. Se der resistência com a preta na base, o transístor é PNP. O terminal que dá um pouco mais de resistência com a base é o...
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