Os transistores são dispositivos que possuem duas uniões PN (a mesma
dos diodos), capazes de controlar a passagem de uma corrente. Podem ser de dois
tipos de acordo com as uniões: PNP ou NPN. Apresentam base, emissor e coletor
em sua estrutura física elétrica.
BASE: É a que controla a passagem de corrente; quando a base está energizada,
há passagem de corrente do emissor para o coletor, quando não há sinal na base,
não existe essa condução. A base esquematicamente é o centro do transistor.
COLETOR: É uma das extremidades do transistor: é nele que “entra”a corrente a
ser controlada. A relação existe entre o coletor e a base é um parâmetro ou
propriedade do transistor conhecido com β e é diferente para cada modelo.
EMISSOR: É a outra extremidade por onde sai a corrente que foi controlada.
Algumas características que devemos observar nos transistores são: A tensão
máxima entre base e coletor, potência máxima dissipável (no caso do seu uso para
controle de potência) e frequência máxima de trabalho.
Os transistores podem ter aparências externas completamente diferentes,
dependendo da aplicação que se fará dele, por exemplo, um transistor de sinal não
possui a mesma apar6encia externa de um transistor de potência, que controla
grandes cargas.
O transistor bipolar é sem dúvida, um dispositivo muito usado como
elemento ativo nos modernos circuitos eletrônicos. Portanto, quem começa a
trabalhar com transistores, verifica logo a grande variedade de marcas e
procedências que implica na existência de uma infinidade de tipos de encapsula
mentos, função de diferentes tecnologias empregadas a sua fabricação.
Os transistores têm três zonas de funcionamento distintas:
ATIVA: A junção base-emissor está polarizadas diretamente, enquanto a junção basecoletor esta polarizada reversamente.
CORTE: As junções base-emissor e base-coletor de um transistor são ambas
polarizadas reversamente.
SATURAÇÃO: As junções base-emissor e base-coletor são polarizadas diretamente.
O fator de multiplicação da corrente na base (iB), mais conhecido por
Beta do transistor ou por hFE, que é dado pela expressão iC = iB x β
iC: corrente de coletor
iB: corrente de base
β: beta (ganho de corrente DC)
http://www.corradi.junior.nom.br/tabeladetransistores.htm
Existem três configurações básicas (BC, CC e EC) , cada uma com suas vantagens e
desvantagens.
Base comum (BC)
Baixa impedância(Z) de entrada.
Alta impedância(Z) de saída.
Não há defasagem entre o sinal de saída e o de entrada.
Amplificação de corrente igual a um.
Coletor comum (CC)
Alta impedância(Z) de entrada.
Baixa impedância(Z) de saída.
Não há defasagem entre o sinal de saída e o de entrada.
Amplificação de tensão igual a um.
Emissor comum (EC)
Média impedância(Z) de entrada.
Alta impedância(Z) de saída.
Defasagem entre o sinal de saída e o de entrada de 180°.
Pode amplificar tensão e corrente, até centenas de vezes.
Os transistores possuem diversas características. Seguem alguns
exemplos dos parâmetros mais comuns que poderão ser consultadas
nos datasheets dos fabricantes:
Tipo: é o nome do transistor.
Pol: polarização; negativa quer dizer NPN e positiva significa PNP.
VCEO: tensão entre coletor e emissor com a base aberta.
VCER: tensão entre coletor e emissor com resistor no emissor.
IC: corrente máxima do coletor.
PTOT: é a máxima potência que o transistor pode dissipar
hFE: ganho (beta).
Ft: frequência máxima.
Encapsulamento: a maneira como o fabricante encapsulou o transistor nos
fornece a identificação dos terminais.
Existem também outros tipos de transistores, notadamente os de efeito
de campo (transistores FET, de Field Effect Transistor); neste caso, o controle da
corrente é feito por tensão aplicada à porta.
Na eletrônica, o transistor Darlington é um dispositivo semicondutor que combina
dois transístores bipolares no mesmo encapsulamento (as vezes chamadopar Darlington).
A configuração (originalmente realizada com dois transistores separados) foi
inventada pelo engenheiro Sidney Darlington do Bell Labs. A ideia de por dois ou três
transistores em um mesmo chip foi patentada por ele, mas não a ideia de por um número
arbitrário de transistores, o que originaria o conceito moderno decircuitos integrados.
Esta configuração serve para que o dispositivo seja capaz de proporcionar um grande ganho
de corrente (hFE ou parâmetro β do transistor) e, por estar todo integrado, requer menos
espaço do que o dos transistores normais na mesma configuração. O Ganho total do
Darlington é produto do ganho dos transistores individuais. Um dispositivo típico tem um
ganho de corrente de 1000 ou superior. Comparado a um transistor comum, apresenta uma
maior defasagem em altasfrequências, por isso pode tornar-se facilmente instável.
A tensão base-emissor também é maior. consiste da soma das tensões baseemissor, e para transistores de silício é superior a 1.2V.
http://www.fairchildsemi.com/ds/TI/TIP147.pdf
Um transistor para efeitos de teste não é mais que dois díodos, a
verificação com o multímetro é executada em função das duas junções PN. A
medição executa-se da mesma forma que num díodo normal PN.
Testar NPN
O teste das junções é efetuada medindo todas as junções
Testar PNP
O teste das junções é efetuada medindo todas as junções
Testar Transistor Unijunção
Para testar um transístor de unijunção pode usar-se um multímetro digital na escala
de OHMs.
Após verificarmos o tipo de transistor e localizar os terminais
Com o multímetro na escala de Ohm medimos a resistência entre B1 e B2,
invertemos a posição e fazemos a mesma medida: O valor, nos dois casos deve ser
praticamente o mesmo, uma resistência muito elevada.
Agora medimos a resistência entre Emissor e B1, em seguida medimos
Emissor e B2 (a ponta preta (-) deve estar no Emissor para os dois casos). O valor
encontrado deve ser praticamente o mesmo: uma alta resistência.
Realize o mesmo teste anterior só que desta vez a ponta vermelha (+) é ligada
ao emissor. O valor será uma resistência baixa tanto em emissor-B1 e emissor-B2.
Códigos, Tipos e Identificações de terminais.
Para usar um transistor é fundamental que saibamos para que serve um
determinado tipo e também como identificar os seus terminais.
Procedência Americana- usam na sua codificação a sigla 2N para diferenciar dos
diodos que usam 1N..Esta sigla 2N vem seguida de um numero que corresponde
ao modelo, porém não serve para informar que tipo de transistor temos; se é de
uso geral ou áudio, de potencia ou RF, se é NPN ou PNP, se é de silício ou
germânio.Para os transistores, com indicação 2N é necessário consultar um
manual, disquetes CD Rom fornecidos pelos fabricantes; ou ainda tentar encontrar
essas informações na Internet.Na figura abaixo temos alguns exemplos com
indicações dos terminais:
Procedência Europeia - Para esses transistores, o próprio tipo do transistor já fornece
muitas informações sobre o que ele é. Assim, para a primeira letra já temos
informações do material usado em sua fabricação:
A = Germânio;
B = Silício.
Para a segunda letra temos informações se o transistor é de uso geral
(áudio),Potencia ou RF:
C = Uso geral ou áudio;
D = Potência;
F = RF.
Os transistores para aplicações profissionais possuem uma terceira letra indicativa.Para
os comuns temos um numero.Damos a seguir alguns exemplos:
BC548 – Transistor NPN de uso geral, de baixa potencia ou áudio.
BD136 - Transistor PNP de potência;
BF254 - Transistor NPN de RF.
Veja que esta maneira de indicar os tipos ainda não diz se ele é NPN ou PNP. O manual
ainda é necessário para identificar os terminais.
Na figura a seguir, mostramos alguns transistores de procedência européia com a
identificação dos terminais.
Veja que esta maneira de indicar os tipos ainda não diz se ele é NPN ou PNP.
O manual ainda é necessário para identificar os terminais.
Na figura a abaixo, mostramos alguns transistores de procedência europeia com a
identificação dos terminais.
Procedência Japonesa- Utilizam a sigla 1S o restante das informações é idêntica ao
Americano, ou seja, tem que consultar o manual.
Exemplos de siglas de alguns fabricantes .
a) Siemmes-BC, BCX,BCU, BD, BF, BFN, BFR, BS, BU, BUW, BCY.
b) Texas- 2N, 3N(MOSFETT), TIS, IN, MN, NP.
c) Motorola- 2N, NJ, MIE, MTN, TIP.
d) Philco- AO, BO, BD, PA, PB, PC, PE.
e) Hitachi-2SA, 2SD.
Transistores de uso geral.
são transistores destinados a gerar ou amplificar sinais de pequena
intensidade e de frequência relativamente baixa.
Os tipos mais comuns desses transistores são: BC548, BC558, BC107,
2SB75, OC74, 2N2222, 2N107 etc.
Transistores de Potência
são transistores destinados a operar com correntes intensas mais ainda com
sinais de baixas frequências
.
Os tipos mais comuns desses transistores são: TIP31, TIP32, 2N3055. BD135,
BD136,AD142, BU205 etc
Transistores de RF (Radiofrequência)
são transistores destinados a amplificar ou gerar sinais de frequências elevadas
mais com pequenas intensidades de correntes.
Os tipos mais comuns desses transistores são: os BD494, BF254, 2N2218 etc
Classificação quanto à potência de Dissipação
Ainda se costuma classificar os transistores quanto a sua potencia de
dissipação; nessa classificação os transistores podem ser:
Baixa potencia
ex: BC548;
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/150/128424_DS.pdf
Média potencia
ex: BD137, BD135, BD139
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/fairchild/BD137.pdf
Alta potencia
ex TIP120 , TIP121, TIP122, ZN3055, BU205 etc.
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/fairchild/TIP122.pdf
Invólucros dos transistores bipolares características identificadoras.
Certos transistores de germânio, utilizados em circuitos de radio frequênciaR.F., possuem um quarto terminal, identificado pela letra S de “Shields”
(blindagem).Esse terminal encontra-se conectado internamente ao invólucro
metálico(TO-7) e, quando ligado à massa, atua como proteção contra campos eletro
magnéticos. Exemplos deste tipo são: TO-71, TO 72, AF116, AF117.Veja a figura a
seguir:
Para identificar o terminal S, na ausência de informações, basta verificar via
teste de continuidade, qual dos quatro terminais tem R= 0Ω em relação à carcaça
metálica. Nos transistores de potência com invólucro plástico,TO126 por exemplo, o
coletor normalmente é o terminal do centro.Para o BD139, BD140 etc., o coletor está
ligado eletricamente à uma lâmina metálica que existe em uma de suas faces. Veja a
figura a seguir:
Á no SOT-93, TIP 30, tip31 etc., existe uma alça metálica a qual também está
conectado o coletor.Figura acima.Em ambos os casos, a identificação do coletor é feita
verificando-se qual dos terminais apresenta uma resistência nula( R=0Ω) em relação
a lâmina ou à alça metálica, via teste de continuidade.
Os transistores de potência com invólucro metálico (TO-3, TO-66 por
exemplo), possuem apenas dois terminais típicos: emissor (E) e base (B), como
indicador. O terceiro terminal (coletor) é o próprio invólucro metálico.Veja figura abaixo:
Fototransístor
Um fototransistor é um transistor bipolar encapado em uma capa
transparente que permite que luz possa atingir a base coletora da junção. O
fototransistor funciona de maneira similar a um fotodiodo, apresentando uma
sensitividade muito maior à luz, pois os elétrons gerados pelos fótons na junção da
base-coletora são aplicados na base do transistor, e sua corrente é então amplificada
pela operação do transistor. O fototransistor apresenta um tempo de resposta maior do
que o fotodiodo.
SIMBOLOGIA
São usados para acionar, dispositivos eletroeletrônicos como controles
remotos, alarmes, trancas elétricas, portas, circuitos eletrônicos de partida.
Com a ausência de luz e inversamente polarizadas, as junções não conduzem
corrente elétrica( resistência elétrica"infinita"). Se incidirmos luz nestas junções, a sua
resistência elétrica diminui muito, havendo condução intensa de corrente elétrica.- Para
acionar o fototransistor, isto é, para fazê-lo conduzir, é necessário incidir luz ou radiação
infra-vermelha sobre ele, produzida por um Led(do inglês: light emissor diode), ligado
em série com um resistor, aos pinos 5(terra) e 9(+5 V) do conector DB15 da placa de
som, ou por uma lâmpada de lanterna, nos dois casos alimentados por uma bateria
externa.
O manuseio e soldagem do foto transistor
devem ser cuidadosos, pois, o aquecimento excessivo e
a inversão de seus conectores podem inutilizá-lo
completamente, além da necessária polarização do foto
transistor no circuito.
OPTOACOPLADOR
O optoacoplador permite que dois circuitos façam a troca de sinais e ainda
permanecem isoladas eletricamente, ou seja, são dispositivos que fazem a
transferência de sinais de um circuito para outro através de luz (visível ou
infravermelha). O padrão de projeto de circuitos optoacoplador usa um LED (emissor)
que “aciona” um foto transistor (sensor). O sinal é aplicado no LED, que então produz
uma luz modulada, a qual é recebida pelo sensor. Dessa forma, o sensor produz um
sinal que corresponde à modulação aplicada ao emissor. Como não existe um contacto
elétrico entre os dois dispositivos internos ao acoplador, o isolamento do sinal é total.
Esses dispositivos são bastante rápidas podendo operar com sinais de frequências
elevadas. Exemplos deste uso são as conexões de circuitos lógicos a circuitos de
potência, e de transmissores a extensas linhas de transmissão e etc.
Um acoplador óptico na figura abaixo:
FUNCIONAMENTO BÁSICO
MODELOS DE OPTOACOPLADORES
Os optoacopladores seu formato mais usual é o DDI, e pode vir em grupos de
4, 2 ou 1. O uso mais comum é para isolar circuitos e reduzir o ruído de linha. Basear a
sua operação sobre a utilização de um feixe de infravermelhos para passar os sinais a
partir de um circuito para outro, sem a ligação elétrica. Estes são muito úteis quando
usadas por exemplo, Microprocessadores ou Microcontroladores PICs. A vantagem
sobre os relês é a falta de ressaltos e velocidades de comutação mais elevadas. Outra
vantagem seria a transmissão de sinais analógicos entre circuitos eletricamente
separado com isso é impossível, porque o relê funciona para abrir ou contacto fechado.
Vários tipos de acopladores ópticos cuja diferença não depende de os
dispositivos de saída, que são inseridos no componente. Seriam classificados como se
segue:
Fototransistor: consiste de um acoplador óptico com um estágio de saída formado por
um transistor BJT. Os mais comuns são o 4N25 e 4N35.
Optotransistor na configuração de Darlington.
Phototriac: consiste de um acoplador óptico com um estágio de saída formado por um
triac.
Zero crossing Phototriac: saída Optoacoplador momento em que se é um triac cruzando
zero. Interno interruptores de circuito para o triac de cruzamento zero só passagem no
zero da corrente alternada. Por exemplo MOC3041.
Optotiristor: Projetado para aplicações requerem isolamento do sinal entre a lógica ea
rede
PERGUNTAS???