Transistor

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TRANSISTOR DE JUNÇÃO BIPOLAR - I


O transistor de junção bipolar é um dispositivo semicondutor de três terminais, formado por três camadas consistindo de: duas camadas de material tipo "n" e uma de tipo "p" ou de duas de material tipo "p" e uma de tipo "n".
O primeiro é chamado de transistor npn enquanto que o segundo é chamado de transistor pnp.
Através de uma polarizaçãode tensão adequada consegue-se estabelecer um fluxo de corrente, permitindo que o transistor seja utilizado em inúmeras aplicações como: chaves comutadoras eletrônicas, amplificadores de tensão e de potência, osciladores, etc.
O termo bipolar refere-se ao fato dos portadores lacunas e elétrons participarem do processo do fluxo de corrente. Se for utilizado apenas um portador, elétron oulacuna, o transistor é denominado unipolar (FET).


ESTRUTURA BÁSICA:
As figuras abaixo ilustram a estrutura básica de um transistor, representando um circuito T equivalente com diodos, ligados de tal forma a permitir a identificação da polarização das junções, as quais são: base-emissor e base-coletor (B-E e B-C respectivamente).
Observa-se que no transistor pnp a junção dos dois catodos dodiodo forma a base, que é negativa, sendo o emissor e o coletor positivos, enquanto que no transistor npn a junção dos dois anodos forma a base que é positiva, sendo o emissor e o coletor negativos. A simbologia utilizada para os transistores de junção é mostrada logo abaixo dos circuitos equivalentes "T" com diodos.

POLARIZAÇÃO:
Para que um transistor funcione é necessário polarizarcorretamente as suas junções, da seguinte forma:
1 - Junção base-emissor: deve ser polarizada diretamente
2 - Junção base-coletor: deve ser polarizada reversamente
Esse tipo de polarização deve ser utilizado para qualquer transistor de junção bipolar, seja ele npn ou pnp.

As figuras abaixo ilustram exemplos de polarização para os dois tipos de transistores:


Observe atentamente nasfiguras acima a polaridade das baterias.

OPERAÇÃO BÁSICA:
1 - Junção diretamente polarizada:
A figura abaixo mostra o desenho de um transistor pnp com a polarização direta entre base e coletor. Para estudar o comportamento da junção diretamente polarizada, foi retirada a bateria de polarização reversa entre base e coletor.
Observa-se então uma semelhança entre a polarização direta deum diodo com a polarização direta entre base e emissor, onde aparece uma região de depleção estreita.


Neste caso haverá um fluxo relativamente intenso de portadores majoritários do material p para o material n.
2 - Junção reversamente polarizada:
Passemos a analisar o comportamento da junção reversamente polarizada, conforme mostra a figura abaixo. Neste caso, foi removida abateria de polarização direta entre emissor e base.
Observa-se agora, em virtude da polarização reversa um aumento da região de depleção semelhante ao que acontece com os diodos de junção, isto é ocorre um fluxo de portadores minoritários (corrente de fuga nos diodos), fluxo este que depende também da temperatura. Podemos então dizer que uma junção p-n deve ser diretamente polarizada(base-emissor) enquanto que a outra junção p-n deve ser reversamente polarizada (base-coletor).


FLUXO DE CORRENTE:
Quando um transistor é polarizado corretamente, haverá um fluxo de corrente, através das junções e que se difundirá pelas camadas formadas pelos cristais p ou n.
Essas camadas não tem a mesma espessura e dopagem, de tal forma que:
1. A base é a camada mais fina e menos dopada;
2. Oemissor é a camada mais dopada;
3. O coletor é uma camada mais dopada do que a base e menos dopada do que o emissor.


Uma pequena parte dos portadores majoritários ficam retidos na base. Como a base é uma película muito fina, a maioria atravessa a base a se difunde para o coletor.
A corrente que fica retida na base recebe o nome de corrente de base (IB), sendo da ordem de...
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