Transistores NPN e PNPUm transistor é feito, ou por duas câmadas do material tipo P e uma do tipo N chamado transistor PNP, ou por duas câmadas do material tipo N e uma do tipo P chamado transistor NPN. O transistor foi criado para substituir as válvulas que antigamente eram usadas em indústrias eletrônicas. Uma grande importância do transistor seria na região de amplificação AC.
O transistor é constituído por 3 terminais : Base,Coletor,Emissor . A tensão na base-emissor é igual ao do diodo quando está em condução, ou seja, Vbe = 0,7 V, tanto que o transistor funciona como 2 diodos.A tensão entre coletor - emissor pode ser determinada pela lei de Kirchhoff, observe a figura abaixo:
Aplicando as leis de Kirchhoff obtemos todas as correntes do circuito:
Ie = Ib + Ic
Supondo que o Beta (ganho de amplificação) = 100 , e a Resistência Rb = 330K e Rl = 2200 teriamos:
Analisando cada malha :
10 - Ib * Rb - Vbe = 0 ( A soma de todas as tensões em uma malha fechada é igual a zero, diz a lei de kirchhoff)
10 - Ib * 330k - 0,7 = 0
Ib = 28,18 uA
Outra euqção importante para o transistor:
Ic = Ib * Beta ; Ic = (28,18)*(10 ^-6) *100 = 2,8mA
Tendo Ic, pela lei de kirchhoff determinamos que : Ie = Ib + Ic ; Ie = Ic, pos Ib é uma corrente tão pequena que desprezamos ela no circuito, assim Ie = 2,8mA.
Analisando outra malha, determinamos Vce;
10 -Ic*Rc - Vce = 0 ; 10 - 2,8mA * 2200 - Vce ;
Vce = 3,84 Volts
Operações do Transistor:
*Região de Corte : O transistor não funciona.
*Região Ativa : O transistor funciona como um amplificador.
*Região de Saturação : Excesso de portadores de carga na base do transistor
Imagine o mesmo circuito acima , só que ao invés do Rb =330K , vamos substitui-lo por um potênciometro (resistor variável).
Vamos ajustar esse potênciometro para 1 Mega ohms e vamos supor que a corrente permitida no circuito seja 1 A.
Pela lei de kirchhoff :
10-1000000*Ib - 0,7 = 0
Ib =9,3uA ; Ic = Ib * Beta ; Ic = 9,3uA * 100 =9,3mA
Nesses cálculos afirmamos que o transistor suporta as correntes calculadas.
Agora vamos ajustar esse potênciometro para Rb = 200 Ohms;
10 - 200 * Ib - 0,7 = 0
Ib = 46,5 mA ; Ic = 46,5mA * 100 = 4,65 A
O que aconteceu com essa corrente 4,65 A?
A corrente permitida pelo circuito é de 1 A , então quando diminuimos o valor do potênciometro, a Ib passa a ser maior, então 3,65 A ficariam armazenadas na base do transistor e só seria utilizado 1 A de corrente permitida pelo circuito. Esse excesso de portadores de carga na base é chamada Região de Saturação do Transistor.
Um bom exemplo seria da passagem Ativa para Saturada, ou seja:
Um amplificador de carro funciona com uma certa potência, correto! Mais se começarmos a aumentar o volume do auto-falante vai aparecer distorções. Essa distorção é provocada por que atingimos um limite maior especificada por carga. O que acontece é que há excesso de elétrons ( portadores de carga) na base do transistor, pois ele não consegue suportar uma maior potência. Se estamos aumentando a corrente Ic estamos aumentando a potência.Houve uma passagem da Região Ativa para a Região de Saturação.
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