O Estudo de Transistor
Por: Vitor Viana • 23/5/2019 • Trabalho acadêmico • 1.227 Palavras (5 Páginas) • 157 Visualizações
Centro Federal de Educação Tecnológica – CEFET/RJ[pic 1]
Campus Angra dos Reis
Estudo do transistor npn com cargas em série ou paralelo
ALUNOS:
Emmanuel Saldanha
Gabriel Caetano
Lucas Figueireido
Mateus Cavalcante
Sérgio Estevam
Vitor Viana
Angra dos Reis
2019
Resumo
Palavras-chave:
Sumário
1. Introdução 1
2. Circuito com caraga em paralelo ao transistor 2
3. Circuito com carga em série ao transistor 4
4. Conclusão 6
Referências Bibliográficas 7
- Introdução
O Transístor Bipolar de Junção (TBJ), é um dispositivo Semicondutor, composto por três Regiões de Semicondutores dopados (Base, Coletor e Emissor), separadas por duas Junções P-N. A Junção P-N entre a Base e o Emissor tem uma Tensão de Barreira de 0,6 V, que é um parâmetro importante do TBJ.
Existem dois Tipos de TBJ: NPN e PNP.
- O Tipo NPN consiste em duas Regiões N separadas por uma Região P.
- O Tipo PNP consiste em duas Regiões P separadas por uma Região N.
A Figura 1 representa os seus respectivos símbolos esquemáticos. No experimento realizado, utilizou-se o TBJ NPN, que será abordado no decorrer do relatório.
[pic 2][pic 3]
Figura 1. Esquemático de um TBJ, NPN e Esquemático de um TBJ, PNP.
O transístor consiste de duas junções PN: a junção emissor-base (JEB) e a junção coletor-base (JCB). Dependendo da polarização (direta ou reversa) em cada uma dessas junções, diferentes modos de operação para o transístor são obtidas, como mostra a Tabela 1.
MODO | JEB | JCB |
Corte | Reversa | Reversa |
Ativo | Direta | Reversa |
Saturação | Direta | Direta |
Tabela 1. Modos de Operação para o Transistor.
O modo Ativo é utilizado para que o transístor opere como um amplificador. Já os modos de saturação e corte, são utilizados em aplicações de chaveamentos (por exemplo, circuitos lógicos). A figura 2 demonstra o funcionamento dos três modos.
[pic 4]
Figura 2. Curvas características Ic em função Vce de um TBJ, NPN.
Além destas curvas características, o fabricante fornece valores limites dos parâmetros. São eles:
- [pic 5] = Tensão máxima entre coletor e emissor com a base em aberto.
- [pic 6] = Corrente máxima de coletor
- [pic 7] = Potência máxima dissipada ([pic 8])
- [pic 9] = Ganho de corrente na configuração emissor comum.
Para exemplificar, a Tabela 2 mostra esses parâmetros para o transístor utilizado.
TRANSISTOR | TIPO | VCEOmáx (V) | ICmáx (mA) | PCmáx (mW) | Hfe (β) (IC = 2mA) | TERMINAIS |
BC337 | NPN | 45 | 800 | 625 | 100 - 630 | [pic 10]* |
Tabela 2. Especificação para o transistor BC337. *Vista Inferior (com os terminais para cima).
- Resumo
Foram montados dois circuitos que serão melhor definidos no tópico a seguir, um com uma carga em série e outro com a carga em paralelo. Foi feito uma série de testes a fim de observar a atuação do transistor para diferentes valores de corrente nos dois casos, mostrando toda a gama de funções que este equipamento pode ter. Os valores foram coletados e discutidos ao fim de cada experimento.
- Circuito com carga em paralelo ao transístor
A figura abaixo ilustra um modelo simulado do circuito utilizado, com duas fontes, a primeira Vcc fornecerá uma tensão de 5v a carga, um resistor R2 é incluído para proteção da carga que neste caso se trata de uma lâmpada incandescente de 40 mA (na imagem representada por um led) conectada em paralelo ao transístor npn. Na base do transístor encontra-se uma fonte de 5v, uma chave e um resistor R1 de proteção ao transístor.
[pic 11]
Figura 3. Circuito com carga em paralelo.
O funcionamento do circuito se dá pela saturação na base do transístor, ocasionado pelo fechamento ou não da chave seletora. Com a chave fechada uma corrente I fluirá pela base e assim a tensão na carga se torna 0v. Com a chave aberta não haverá uma corrente na base do transístor e assim haverá uma tensão na carga.
A figura 4 ilustra o circuito real utilizado:
[pic 12]
Figura 4. Circuito testado.
- Circuito com carga em série ao transístor
Abaixo ilustra-se uma simulação de polarização direta do transístor em série com um LED. O circuito possui a mesma configuração do anterior, com a diferença do LED, representando a lâmpada incandescente, estar em série com o coletor, e não em paralelo.
[pic 13]
Figura 5. Circuito com carga em série.
Neste caso o transístor trabalhara na zona de saturação. A corrente que passa pela carga do coletor será diretamente proporcional a corrente que passa pela base, sendo regida pela equação:
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