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Transístor bipolarO termo Transístor resulta da aglutinação dos termos ingleses TRANsfer + reSISTOR (resistência de transferência).

O termo bipolar refere-se ao facto dos portadores electrões e lacunas participarem no processo do fluxo de corrente.

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ConstituiçãoUm transístor bipolar (com polaridade NPN ou PNP) é constituído por duas junções PN (junção base-emissor e junção base-colector) de material semicondutor (silício ou germânio) e por três terminais designados por Emissor (E), Base (B) e Colector (C).

N – Material semicondutor com excesso de electrões livres

P – Material semicondutor com excesso de lacunas

Altamente dopado

Menos dopado que o Emissor e mais dopado que a Base

Altamente dopado

Camada mais fina e menos dopada

Menos dopado que o Emissor e mais dopado que a Base

Camada mais fina e menos dopada

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Junções PN internas e símbolos

Junção PN base - emissor

Junção PN base - emissor

Junção PN base - colector

Junção PN base - colector

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Principio de funcionamentoPara que o transístor bipolar conduza é necessário que seja aplicada na Base uma corrente mínima (VBE ≥ 0,7 Volt), caso contrário não haverá passagem de corrente entre o Emissor e o Colector.

IB = 0

O transístor não conduz (está ao corte)

Se aplicarmos uma pequena corrente na base o transístor conduz e pode amplificar a corrente que passa do emissor para o colector.

Uma pequena corrente entre a base e o emissor…

…origina uma grande corrente entre o emissor e o colector

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Utilização

O transístor bipolar pode ser utilizado:

como interruptor electrónico. na amplificação de sinais. como oscilador.

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PolarizaçãoPara o transístor bipolar poder ser utilizado com interruptor, como amplificador ou como oscilador tem que estar devidamente polarizado através de uma fonte DC.

Para o transístor estar correctamente polarizado a junção PN base – emissor deve ser polarizada directamente e a junção base – colector deve ser polarizada inversamente.

Regra prática:

O Emissor é polarizado com a mesma polaridade que o semicondutor que o constitui.A Base é polarizada com a mesma polaridade que o semicondutor que a constitui.O Colector é polarizado com polaridade contrária à do semicondutor que o constitui.

Emissor Base Colector Emissor Base Colector

P N P N P N

+ - - - + +

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Polarização

+

Rc

Rb

_

Rc

Rb

+

_

Rb – Resistência de polarização de base

Rc – Resistência de colector ou resistência de carga

Emissor Base Colector Emissor Base Colector

P N P N P N

+ - - - + +

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Representação de tensões e correntesVCE – Tensão colector - emissor

VBE – Tensão base – emissor

VCB – Tensão colector - base

IC – Corrente de colector

IB – Corrente de base

IE – Corrente de emissor

VRE – Tensão na resistência de emissor

VRC – Tensão na resistência de colector

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Relação das correntes

Rc

Rb

+

IC

IE

IB

Considerando o sentido convencional da corrente e aplicando a lei dos nós obtemos a seguinte relação das correntes num transístor bipolar

IE = IC + IB

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Características técnicasUtilizando o código alfanumérico do transístor podem-se obter as suas características técnicas por consulta de um data book ou de um data sheet do fabricante.

IC É a máxima corrente de colector que o transístor pode suportar. Se este parâmetro for excedido o componente poderá queimar.

VCEO Tensão máxima colector – emissor com a base aberta.

VCBO Tensão máxima colector – base com o emissor aberto.

VEBO Tensão máxima emissor – base com o colector aberto.

hFE ou Ganho ou factor de amplificação do transístor.

hFE = IC : IB

Pd Potência máxima de dissipação.

fT Frequência de transição (frequência para a qual o ganho do transístor é 1 ou seja, o transístor não amplifica mais a corrente).

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Substituição de transístores por equivalentes Num circuito não se pode substituir um transístor de

silício por um de germânio ou vice – versa.

Também não se pode trocar directamente um transístor NPN por um PNP ou vice – versa.

A letra (A, B, C…) que pode aparecer no fim do código alfanumérico indica sempre aperfeiçoamentos ou melhorias em pelo menos um dos parâmetros, limites ou características do transístor.Exemplo: O BC548A substitui o BC548.

O BC548A não substitui o BC548B

Lucínio Preza de Araújo 12

Dissipadores de calorO uso de dissipadores ou radiadores externos de calor são quase que obrigatórios nos transístores que trabalham com potências elevadas de modo a evitar o sobreaquecimento do componente e a sua possível destruição.