terça-feira, 4 de outubro de 2016

Arcade 2016


ARCADE COM MULTIJOGOS

Fiz um novo arcade, passa tempo. 







sexta-feira, 29 de janeiro de 2016

Dissipação de potência no transistor

Missão do Sistema SENAI

                Contribuir para o fortalecimento da indústria e o desenvolvimento
     pleno e sustentável do País, promovendo a educação para o trabalho  e  a
     cidadania, a assistência técnica e tecnológica, a produção e disseminação
     de informação e a adequação, geração e difusão de tecnologia.



Todo componente sujeito a uma diferença de potencial V e percorrido por uma corrente I  consome uma potência

P=VI                    (1)

Pode-se citar, por exemplo, o caso de uma lâmpada que ao estar submetida a uma diferença de potencial entre seus terminais é percorrida por uma corrente, dissipando energia em forma de luz e calor.

O transistor consome potência devido à circulação de corrente elétrica através das junções, provocada pela aplicação de tensões entre os seus terminais. Essa potência dissipada na forma de calor, resulta em um aquecimento do componente.

POTÊNCIA FORNECIDA AO TRANSISTOR


O transistor é um componente de três terminais, conforme ilustrado na Fig.1. Admitindo os sentidos de corrente e os potenciais nos terminais aí indicados, a potência fornecida ao transistor pelas fontes externas pode ser calculada da relação

Ptotal = VcIc + VbIb + VeIe    (2)


com os parâmetros IC, IB e IE, representando as correntes fluindo do circuito para os terminais do transistor e VC, VB e VE, correspondendo aos potenciais nos terminais C, B e E, respectivamente.

Sem alteração da Eq.(2) pode-se escrever 

Ptotal = VcIc+(VeIc-VeIc)+VbIb+(VeIb-VeIb)+VeIe

ou seja, os termos entre parêntesis são todos nulos e não alteram a Eq.(2).
 Reagrupando os termos da expressão anterior, tem-se que

Ptotal=(Vc-Ve)Ic+(Vb-Ve)Ib+Ve(Ic+Ib+Ie)


Com base na Fig.1 as quedas de tensão entre os terminais C e E e entre os terminais B e E podem ser obtidas das relações





DISSIPAÇÃO MÁXIMA NO TRANSISTOR

Nas Eqs.(8) a (10) deve-se utilizar a convenção de sinais e as definições para as correntes e tensões nos terminais do transistor. Dessa forma, para um transistor npn operando na região ativa os parâmetros IC, IB, VCE e VBE são todos positivos, sendo todos negativos para o caso de um transistor pnp. Assim, as potências obtidas das Eqs.(8) a (10) são sempre números positivos.

Como discutido em fascículos anteriores, considerando o transistor operando na região ativa, conforme ilustrado na Fig.2, tem-se que IB << IC. Além disso, como na região ativa a junção base-emissor é polarizada diretamente

VBE » 0,2 a 0,3 V (germânio)

VBE » 0,6 a 0,7 V   (silício)  

e esses valores típicos são sempre bem inferiores à tensão coletor-emissor em condições normais de operação do transistor.






Com essas considerações, conclui-se a partir das Eqs.(9) e (10) que as  potências PC e PB satisfazem à condição

Pc=VceIc>>VbeIe=Pb



ou seja, a potência de coletor é muito superior à potência de base do transistor. Isso permite desprezar o segundo termo do segundo membro da Eq.(8), i.e.,


A potência fornecida ao transistor é dissipada em forma de calor produzindo uma elevação de temperatura da estrutura semicondutora do  componente. 

Os valores máximos de temperatura de operação dos cristais de germânio e silício estão mostrados na Tabela 1. Acima dos limites de temperatura aí estabelecidos, as propriedades materiais dos cristais de Si e Ge sofrem alterações significativas desviando-os de suas características normais de operação.

Tabela 1 Temperaturas máximas de operação para os cristais de Si e Ge


Cristal
Temperatura máxima
silício
120 °C
germânio
90°C

Para evitar que as características elétricas do transistor sejam influenciadas pelo aquecimento excessivo do cristal semicondutor, a potência dissipada no transistor é limitada a um valor que permite o funcionamento normal do componente. Esse valor de potência é denominado de potência de dissipação máxima e representado pelo parâmetro PC,máx., sendo fornecido pelo fabricante nos folhetos de especificações do componente.

FATORES QUE INFLUENCIAM NA DISSIPAÇÃO MÁXIMA


A potência de dissipação máxima de um transistor é influenciada pela resistência térmica do encapsulamento e pela temperatura externa, conforme discutido a seguir.

Resistência térmica do encapsulamento


A resistência térmica é um parâmetro que determina a oposição apresentada por um material ao fluxo de calor. Dessa forma bons condutores térmicos são aqueles materiais que exibem uma baixa resistência térmica e nos quais o calor pode ser transmitido mais rapidamente.

No caso do transistor, a resistência térmica do encapsulamento determina a rapidez com que o calor gerado internamente é escoado para o meio ambiente, conforme ilustrado na Fig.3



Os transistores fabricados com capacidade de dissipação elevada, denominados de transistores de potência, são normalmente encapsulados em invólucros metálicos, como ilustrado na Fig.4. Esse  tipo de componente é afixado em uma superfície metálica que aumenta a eficiência da dissipação de calor para o meio ambiente.


Os transistores de baixa dissipação, geralmente denominados de transistores de sinal, são encapsulados em invólucros plásticos, na forma ilustrada na Fig.5.




Temperatura externa


O fluxo de calor através de um material também depende da diferença de temperatura entre as paredes do material, conforme ilustrado na Fig.6.


Para que haja transmissão de calor, as duas superfícies devem exibir temperaturas distintas e nessas condições o calor flui da parede de temperatura mais alta para aquela de temperatura mais baixa. 
Quanto maior for a diferença de temperatura entre paredes, tanto maior será o fluxo de calor. Isso explica por exemplo, por que uma xícara de café esfria mais rapidamente no inverno do que no verão.

Esse conceito aplicado ao transistor pode ser posto de acordo com a seguinte afirmativa:


O fluxo de calor entre o transistor e o meio ambiente depende da diferença entre a temperatura interna do transistor e a temperatura do ambiente externo.

Dessa forma, quanto mais baixa for a temperatura do ambiente externo, tanto mais rapidamente se dará o escoamento do calor gerado no componente, diminuindo assim o seu aquecimento.

Assim, dois transistores trabalhando com tensões e correntes idênticas poderão aquecer diferentemente se estiverem operando em ambientes de temperaturas distintas.


 Devido à influência da temperatura na transmissão de calor, a especificação de potência máxima de dissipação é feita para uma dada temperatura.


Por exemplo, o folheto de especificações técnicas do transistor BC547 fornece um valor para a potência máxima de dissipação de 500 mW a uma temperatura de no máximo 25 °C.  Esse valor de temperatura é geralmente adotado como padrão nos folhetos de especificações de transistores e outros componentes.

VARIAÇÃO DA POTÊNCIA DE DISSIPAÇÃO MÁXIMA COM A TEMPERATURA


Em muitas ocasiões faz-se necessário utilizar transistores em circuitos que irão funcionar a temperaturas superiores ao valor padrão de 25ºC. Nessas situações é necessário considerar que o valor de potência de dissipação máxima especificado a 25 °C não pode ser empregado.

Para que o transistor possa ser utilizado a uma temperatura ambiente superior ao valor padrão de 25 °C, os fabricantes fornecem, no folheto de especificações do componente, um gráfico da potência de dissipação máxima como função da temperatura ambiente. O gráfico mostrado na Fig.7, por exemplo, é representativo das condições de operação dos transistores BC546, 547 e 548. O emprego do gráfico na determinação da potência de dissipação máxima é ilustrado no exemplo a seguir.


Exemplo 1: Determinar a potência de dissipação máxima para o transistor BC548 para operação a uma temperatura ambiente de 50 °C.

No gráfico da Fig.8, seleciona-se no eixo horizontal o valor de 50°C para a temperatura ambiente. A interseção com a curva, da linha vertical traçada a partir desse valor de temperatura, define o valor de 400 mW para a potência de dissipação máxima.



Correntes de fuga no transistor

Os transistores são fabricados com materiais semicondutores do tipo p e do tipo n. Esses materiais sofrem um processo de purificação e dopagem que permite obter a predominância de um tipo de portador.

Assim, qualquer cristal semicondutor do tipo p apresenta uma grande quantidade de lacunas e apenas uma pequena quantidade de elétrons livres. Nesses materiais, as lacunas são denominadas de portadores majoritários e os elétrons de portadores minoritários, conforme ilustrado na Fig.9a.

Semelhantemente, em um semicondutor tipo n, existe uma grande predominância de elétrons livres em comparação com as lacunas, conforme mostrado na Fig.9b. Nesses materiais, os elétrons livres são os portadores majoritários e as lacunas, os minoritários.




MOVIMENTO DOS PORTADORES MINORITÁRIOS

Os portadores minoritários sofrem a influência das tensões externas aplicadas ao componente semicondutor, movimentando-se no interior da estrutura cristalina.

O movimento de portadores minoritários através de uma junção pn só é importante quando esta fica submetida a uma polarização inversa. Como pode ser observado na Fig.10, o potencial inversamente aplicado favorece a injeção dos portadores minoritários através da junção, dando origem a uma pequena corrente de fuga.



Nos transistores o movimento dos portadores minoritários é importante apenas na junção base-coletor visto que essa junção permanece inversamente polarizada nas condições normais de operação do componente.


CORRENTE DE COLETOR COM EMISSOR EM ABERTO

A injeção dos portadores minoritários através da junção base-coletor, inversamente  polarizada, dá origem a uma pequena corrente de fuga entre base e coletor.

Com o emissor em aberto, na configuração mostrada na Fig.11, essa corrente de fuga assume um valor próximo daquele obtido para um diodo inversamente polarizado. Para o  transistor, essa corrente é denominada de corrente de coletor com emissor em aberto, sendo representada pelo parâmetro ICBO.



CORRENTE DE COLETOR COM BASE EM ABERTO

Um segundo parâmetro de importância na avaliação dos efeitos das correntes de fuga em um transistor é a corrente de coletor com base em aberto, representada pelo parâmetro ICEO.
Como mostrado na Fig.12, com a base em aberto tem-se IB = 0 e da Eq.(7) resulta




CORREÇÃO DA RELAÇÃO ENTRE AS CORRENTES NO TRANSISTOR

Como discutido em fascículos anteriores, o ganho de corrente do transistor em operação na região ativa permite obter a corrente de coletor diretamente da corrente de base, a partir da expressão
No entanto a Eq.(16) prevê que a corrente de coletor se anula se a corrente de base também for nula.  Conforme já discutido na seção anterior isso não ocorre pois com IB = 0, flui uma pequena corrente ICEO entre coletor e emissor.

Isso implica que a Eq.(16) foi obtida de forma aproximada sob a hipótese de o transistor operar na região ativa. No entanto, deve-se introduzir uma modificação na Eq.(16) de forma a se poder prever o comportamento do transistor quando a corrente de base tende a diminuir até um valor nulo. Essa modificação corresponde a uma simples adição do termo ICEO ao segundo membro da Eq.(16) resultando em


Como mencionado anteriormente, a corrente ICBO é da ordem da corrente de saturação inversa obtida para um diodo comum. Surge então uma importante questão:

Qual a ordem de grandeza da corrente de fuga no coletor de um transistor? Ou alternativamente: Qual a relação entre a corrente de coletor com base em aberto, ICEO, e aquela obtida com emissor em aberto, ICBO?

A resposta a essa questão envolve uma análise mais detalhada que leva em conta todas as componentes de corrente do transistor e que permite demonstrar que a relação procurada é da forma



Como na região ativa, b » 100, a Eq.(18) mostra uma diferença importante entre o valor da corrente de fuga no coletor de um transistor relativamente àquela em um diodo comum.

 A corrente de fuga no coletor de um transistor é aproximadamente (b+1) vezes superior àquela observada em um diodo polarizado inversamente.

         Na aproximação b >> 1, a Eq.(18) pode ser aproximada para






INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA NA CORRENTE DE COLETOR

O aquecimento de um cristal semicondutor promove o rompimento de ligações covalentes, gerando portadores minoritários no cristal. No caso do transistor, o acréscimo de portadores minoritários com a temperatura aumenta a corrente de fuga no coletor.

A Fig.13 apresenta um gráfico típico da dependência com a temperatura da corrente ICBO para transistores de germânio e silício, em escala logarítmica.
Como se pode observar na Fig.13, a corrente ICBO dobra a cada 10 ºC aproximadamente nos transistores de germânio e silício.  Embora essa variação seja aproximadamente a mesma em ambos os tipos de materiais, o parâmetro ICBO é cerca de 500 vezes menor no transistor de silício relativamente ao de germânio.  Daí a grande predominância de uso do silício na fabricação de transistores e outros dispositivos semicondutores.



DISPARO TÉRMICO


O disparo térmico, também denominado de avalanche térmica, é um fenômeno que ocorre no transistor devido à corrente de fuga e que pode levá-lo à destruição por superaquecimento. Como ilustrado na Fig.14, a seqüência de eventos que culminam com este fenômeno é a seguinte:

A medida que o transistor funciona em um circuito eletrônico ocorre um aquecimento das junções como resultado da dissipação da potência elétrica









terça-feira, 5 de janeiro de 2016

Começa 2016

Boa noite a todos.

Hj começa nosso ano..... com muita correria e luta....

Novas postagens sendo preparadas...... aguardem


abraços a todos

quarta-feira, 9 de dezembro de 2015

Transistores - Modo de compatibilidade

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O circuito do coletor

Na grande maioria dos circuitos transistorizados, o coletor do transistor é conectado à fonte de alimentação através de um resistor de coletor, representado pelo parâmetro RC, conforme ilustrado na Fig.1.



O resistor de coletor completa a malha do coletor, ilustrada na Fig.1, que é a porção do circuito composta pelo grupo de componentes onde circula a corrente de coletor. Como pode ser aí observado estes componentes são o resistor RC, a fonte de alimentação VCC e a porção do transistor entre os terminais do coletor e do emissor.

Com base na Fig.2, a aplicação da segunda lei de Kirchhoff à malha do coletor fornece.

VCC = VRC + VCE                 (1)

onde:

    VCC representa a tensão da fonte de alimentação.
    VRc representa a queda de tensão no resistor RC.
    VCE representa a tensão coletor-emissor.


Desprezando-se a resistência interna da fonte de alimentação, a tensão por ela fornecida independe da corrente solicitada pelo circuito.  Da lei de Ohm, a queda de tensão no resistor de coletor é relacionada à corrente na malha pela relação

Vrc = RcIc                       (2)

Como se pode notar da Eq.(2), a queda de tensão no resistor varia proporcionalmente à corrente de coletor.

         A tensão coletor-emissor VCE é o último termo da equação da malha de coletor. A partir da Eq.(1), tem-se que

Vce = Vcc - RcIc                (3)


o que indica que a tensão coletor-emissor depende dos valores da tensão de alimentação e da queda de tensão no resistor RC.

O exemplo a seguir ilustra o emprego das equações da malha do coletor.

Exemplo 1: Para o circuito da Fig.3, o resistor de coletor é de 680. Com a fonte de alimentação fornecendo uma tensão de 12 V, a corrente de coletor é de 6 mA. Determinar a tensão coletor-emissor.


A queda de tensão no resistor de coletor pode ser calculada da Eq.(2) resultando em



Influência da corrente de base

 Como discutido em fascículos anteriores, na região ativa a corrente de coletor é proporcional a corrente de base de acordo com a relação


Pela Eq.(2) a queda de tensão no resistor de coletor também é proporcional à corrente de coletor. A forma que a tensão VRc é influenciada pela corrente de base pode ser determinada inserindo a Eq.(4) na Eq.(2), fornecendo


A Eq.(5) mostra que com valores constantes do resistor de coletor e do ganho de corrente do transistor na região ativa, a tensão no resistor de coletor é diretamente proporcional à corrente de base.

         A forma que a tensão coletor-emissor é influenciada pela corrente de base pode ser obtida inserindo a Eq.(5) na Eq.(3), resultando em


O sinal negativo na frente do segundo termo do segundo membro da Eq.(6) indica que a tensão coletor-emissor diminui quando a corrente de base aumenta e aumenta quando a corrente de base diminui. 

A influência da corrente de base nos parâmetros da malha do coletor, definida a partir das Eqs.(4) a (6), pode ser representada diagramaticamente como indicado na Tabela 1.


Exemplo 2: Para o circuito representado na Fig.4, a base do transistor é conectada à fonte VBB por um resistor limitador RB.  Determinar os parâmetros da malha do coletor para: (a) IB = 40 uA, (b) IB = 70 uA.






sábado, 21 de novembro de 2015

Transistores - Principio de Operação.

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Para que os portadores se movimentem no interior da estrutura de um transistor é necessário aplicar tensões entre os seus terminais. O movimento dos elétrons livres e lacunas está intimamente relacionado à polaridade da tensão aplicada a cada par de terminais do transistor, como descrito a seguir.

OPERAÇÃO DO TRANSISTOR NA REGIÃO ATIVA


A estrutura física do transistor propicia a formação de duas junções pn, conforme ilustrado na Fig.1:

·        Uma junção pn entre o cristal da base e o cristal do emissor, chamada de junção base-emissor.

Uma junção pn entre o cristal da base e o cristal do coletor, chamada de junção base-coletor.



A formação das duas junções no transistor faz que ocorra um processo de difusão dos portadores.  Como no caso do diodo, esse processo de difusão dá origem a uma barreira de potencial em cada junção.

No transistor, portanto, existem duas barreiras de potencial, mostradas na Fig.2, que se formam a partir da junção dos cristais semicondutores:

·        A barreira de potencial na junção base-emissor.
·        A barreira de potencial na junção base-coletor.


As características normais de polarização dos terminais do transistor são sumarizadas a seguir.

JUNÇÃO BASE-EMISSOR


Na condição normal de funcionamento, denominada de funcionamento na  região ativa, a junção base-emissor fica polarizada diretamente, conforme ilustrado na Fig.3.

A condução através da junção base-emissor é provocada pela aplicação de uma tensão externa entre a base e o emissor, com polarização direta, ou seja, com o material tipo p tendo polarização positiva com relação ao material tipo n.

JUNÇÃO BASE-COLETOR


Para operação na região ativa, a junção base-coletor fica polarizada inversamente, ou seja, com o material tipo p polarizado negativamente em relação ao material tipo n, conforme mostrado na Fig.4.


POLARIZAÇÃO SIMULTÂNEA DAS DUAS JUNÇÕES


Para que o transistor funcione adequadamente, as duas junções devem ser polarizadas simultaneamente. Isso é feito aplicando-se tensões externas nas duas junções do componente. A Fig.5 mostra a forma de polarização de um transistor para operação na região ativa.


Uma forma alternativa de configuração, que permite obter a operação do transistor na região ativa é mostrada na Fig.6, para o caso de um transistor npn.



Uma inspeção do diagrama de circuito mostrado na Fig.6 permite extrair as seguintes observações:

·        A bateria B1  polariza diretamente a junção base-emissor.
·        A bateria B2  submete o coletor a um potencial mais elevado do que aquele aplicado à base.

Dessa forma, a junção base-coletor está submetida a uma polarização inversa, o que juntamente com a polarização direta aplicada à junção base-emissor, possibilita operação na região ativa do transistor.  Conclui-se portanto que os dois esquemas mostrados na Fig.7 produzem polarizações equivalentes nas junções do transistor.


Em resumo, para operação de um transistor na região ativa, tem-se:

·        Polarização direta da junção base-emissor.
·        Polarização inversa da junção base-coletor.

A alimentação simultânea das duas junções, através de baterias externas, dá origem a três tensões entre os terminais do transistor:

·        Tensão base-emissor, representada pelo parâmetro VBE.
·        Tensão coletor-base, representada pelo parâmetro VCB.
·        Tensão coletor-emissor, representada pelo parâmetro VCE.

         Esses parâmetros estão representados na Fig.8 para os transistores pnp e npn. Como pode ser aí observado, as tensões entre os terminais são definidas matematicamente pelas relações





Com base na Fig.8, ou alternativamente, somando as Eqs.(1) e (2) e comparando com a Eq.(3), tem-se que as tensões entre terminais satisfazem a condição

Vce=Vcb+Vbe      (4)


Na Fig.8 as baterias externas estão polarizadas de forma a permitir a  operação do diodo na região ativa. Nessas condições, as tensões definidas nas Eqs.(1) a (3) devem assumir os sinais indicados na Tabela 1.

Tabela 1 Sinais das tensões entre terminais para os transistores pnp e npn.
Tensão
Transistor pnp
Transistor npn
VBE
negativa
positiva
VCB
negativa
positiva
VCE
negativa
positiva

PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DO TRANSISTOR BIPOLAR



A aplicação de tensões externas ao transistor provoca o movimento de elétrons livres e lacunas no interior da estrutura cristalina, dando origem às correntes nos terminais do transistor. Utiliza-se como representação de circuito para essas correntes aquela indicada na Fig.9.


As correntes definidas na Fig.9, recebem as seguintes denominações:

·        IB  = corrente de base.
·        IC  = corrente de coletor.
·        IE  = corrente de emissor.

O sentido das correntes representadas na Fig.9 segue uma convenção que estabelece:

De acordo com essa convenção as correntes nos terminais do transistor satisfazem a relação

Ib+Ic+Ie = 0     (9)

Seguindo a convenção adotada, para transistores npn e pnp operando na região ativa, os sinais das três correntes definidas anteriormente são aqueles indicados na Tabela 2, conforme ilustrado na Fig.10.


Tabela 2 Sinais das correntes nos terminais dos transistores pnp e npn para operação na região ativa.
Corrente
Transistor pnp
Transistor npn
IB
negativa
positiva
IC
negativa
positiva
IE
positiva
negativa



O princípio básico que explica a origem das correntes no transistor é o mesmo para estruturas npn e pnp, e a análise do movimento de portadores de carga pode ser realizada tomando-se como exemplo qualquer das duas estruturas. Isso é feito a seguir para a análise das correntes em um transistor pnp posto em operação na região ativa.


CORRENTE DE BASE


A corrente de base é produzida pela aplicação de uma tensão que polariza diretamente a junção base-emissor e cujo efeito é semelhante àquele observado em um diodo semicondutor polarizado diretamente.
 Como ilustrado na Fig.11, a aplicação de uma tensão positiva

Veb=Ve-Vb      (11)

com um valor superior ao potencial de barreira da junção base-emissor, facilita a injeção de lacunas do emissor para a base e de elétrons livres no sentido inverso. Como no caso de uma junção semicondutora comum, o potencial de barreira é tipicamente 0,6 a 0,7 V para o silício e 0,2 a 0,3V para o germânio.

Transistores são construídos com o emissor tendo um grau de dopagem muito superior àquele da base.  Dessa forma o fluxo de portadores ocorre predominantemente por parte das lacunas injetadas na base.

         A pequena quantidade de elétrons disponíveis na base se recombina com parte das lacunas aí injetadas, dando origem à corrente de base. Com o pequeno grau de dopagem da base, poucas recombinações ocorrem, resultando em um pequeno valor para a corrente de base, normalmente na faixa de microampères a miliampères.
Assim, a maior parte das lacunas provenientes do emissor não se recombina com os elétrons da base, podendo portanto atingir a junção base-coletor.

CORRENTE DE COLETOR


Devido à pequena espessura da região da base e também ao seu pequeno grau de dopagem, o excesso de lacunas que não se recombinaram com os elétrons naquela região atingem a junção base-coletor, conforme ilustrado na Fig.12. Como a junção base-coletor está inversamente polarizada, essas lacunas são aceleradas pela queda de potencial existente naquela junção, dando origem à corrente de coletor.


A corrente de coletor tem um valor muito superior à corrente de base porque a grande maioria das lacunas provenientes do emissor não se recombinam com os elétrons da base, sendo portanto injetadas diretamente no coletor.

Tipicamente, um máximo de 5% do total de lacunas provenientes do emissor produz a corrente de base, com o restante dando origem à corrente de coletor. Essa grande diferença entre as correntes de base e de coletor está ilustrada na Fig.13.


CORRENTE DE EMISSOR


A partir da discussão das seções anteriores, e de acordo com o princípio da conservação da carga estabelecido pela Eq.(5), a corrente de emissor pode ser obtida da relação

Ie= (-Ib)+(-Ic)       (6)


De acordo com a convenção adotada para definir as correntes nos terminais do transistor, os sinais a elas atribuídos indicados na Tabela 2, são compatíveis com os sentidos dos fluxos de corrente, mostrados na Fig.14.  Conseqüentemente, para o transistor pnp operando na região ativa:

·        IB < 0 Þ (-IB) > 0, indicando que a corrente na base flui do terminal B para o circuito.
·        IC < 0 Þ (-IC) > 0, indicando que a corrente no coletor flui do terminal C para o circuito.
·        IE > 0 indica que a corrente no emissor flui do circuito para o terminal E.


CONTROLE DE CORRENTE NO TRANSISTOR



A principal característica do transistor reside no fato de a corrente de base poder controlar eficientemente a corrente de coletor. A corrente de base pode ser modificada pelo ajuste externo da tensão na junção base-emissor, conforme ilustrado na Fig.15.

Dessa forma, qualquer variação na tensão da fonte aparece diretamente como uma variação na altura da barreira de potencial da junção base-emissor, fazendo que mais ou menos portadores provenientes do emissor sejam injetados na base. Como as correntes de base e de coletor variam em proporção direta com o número de portadores provenientes do emissor, conclui-se que variações na tensão aplicada à junção base-emissor, ou equivalentemente na corrente de base, causam variações na corrente de coletor.


Nota-se que apesar de a corrente de base ser de pequeno valor, ela atua essencialmente de forma a liberar a passagem de mais ou menos corrente do emissor para o coletor. Dessa forma a corrente de base atua como corrente de controle, e a corrente de coletor, como corrente controlada.  


GANHO DE CORRENTE DO TRANSISTOR


Como discutido na seção anterior, através de um transistor é possível utilizar um pequeno valor de corrente IB para controlar a circulação de uma corrente IC, de valor bem mais elevado.

Uma medida da relação entre a corrente controlada IC e a corrente de controle IB pode ser obtida do parâmetro


bDC = Ic/Ib       (7) 


definido como o ganho de corrente contínua entre base e coletor

Como na região ativa as correntes IC e IB têm o mesmo sinal, nesse regime de operação o parâmetro bDC é um número positivo.

Cada transistor é fabricado com um valor bem definido para o parâmetro bDC, que depende das características materiais e estruturais do componente e do regime de operação do transistor. Da Eq.(7) tem-se que

Ic=bDCIb      (8)

A Eq.(8) mostra que a corrente de coletor é diretamente proporcional à corrente de base, e que IC pode ser calculado a partir do conhecimento dos valores de bDC e IB.

É importante salientar que o fato de o transistor permitir a obtenção de um ganho de corrente entre base e coletor não implica em criação de correntes no interior da estrutura. Todas as correntes que circulam em um transistor são provenientes das fontes de alimentação, com a corrente de base atuando no sentido de liberar a passagem de mais ou menos corrente do emissor para o coletor.