Transistores

Aula 7 Aula 7 –– Transistores Transistores

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Patentes

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Definição

• Transistor

“TRANSfer resISTOR” – Dispositivo semicondutor que pode controlar corrente a partir de corrente ou a partir de tensão – Indiretamente pode ser utilizado para controle de tensão • Aplicações – Amplificação de sinal – Chaveamento de sinal – Armazenamento de informação

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Tipos de Transistores

Bipolares

Efeito de Campo – MOS (MOSFET)

UnijunçãoEfeito de Campo

IGBTs

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Transistor Bipolar

• Normalmente são de Silício • Existem dois tipos – Depende da ordem dos tipos de materiais (dopagem) • PNP • NPN • Funcionamento – Corrente de Base (tensão base – emissor) • Regula a corrente Coletor

Emissor

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Diagrama de Correntes em um PNP

Para o NPN basta inverter as tensões e trocar os portadores

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Configurações NPN/PNP • Base comum – Aplicação • Separa entrada da Saída • Alta freqüência (minimiza oscilações) – Características • Ganho de Corrente < 1 • Ganho de Tensão

Elevado • Resistência de Entrada

Baixa

• Resistência de Saída

Alta

• Coletor Comum – Aplicação • Casamento de Impedância • Buffer (corrente) – Características • Ganho de Corrente

elevado • Ganho de Tensão >= 1 • Resistência de Entrada

Muito elevada

• Resistência de Saída

Muito Baixa

• Emissor Comum – Aplicação • Amplificação de tensão • Amplificadores em geral – Características • Ganho de Corrente

elevado

• Ganho de Tensão

elevado • Resistência de Entrada

Média

• Resistência de Saída

Alta

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Parâmetros Extremos • Tensões de Ruptura – VCB0

Tensão de ruptura entre Coletor e Base com Emissor aberto – VCEO

Tensão de ruptura entre Coletor e Emissor com a Base aberta – VCES

Tensão de ruptura entre Coletor e Emissor com a Base ligada ao Emissor

• Correntes de Fuga – IEB0

Corrente entre Emissor e Base com Coletor aberto • Bastante incomum pois a polarização está reversa (diodo polarizado reverso) – ICEO

Corrente entre Coletor e Emissor com a Base

Aberta • Muito importante pois está associada à amplificação do circuito – ICB0

Corrente entre Coletor e Base com o Emissor

aberto • Varia com a temperatura • Apresenta valores maiores para transistores de Ge do que de Si

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Curva do NPN

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Curva do PNP

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Tipos de Polarização

• Polarização com corrente de Emissor constante – A variação de temperatura faz variar I C e consequentemente I E – Introduzindo o resistor no Emissor aumenta a estabilidade

• Polarização com corrente de Emissor constante e divisor de tensão na Base

• Polarização com corrente de Emissor constante e realimentação negativa na Base – Ganho reduzido – Aumento da estabilidade

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Parâmetros de Amplificação

• Relação entre corrente de Coletor e de Emissor

• Relação entre corrente de Coletor e de Base

• Como para o transistor

– então

E

C

I I

=

α

B

C

I I

hfe ==

β

ganho de corrente

ganho de corrente

CBE III +=

α α

β

−

==

1

hfe

1+