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O Transístor Bipolar – Ficha de Trabalho (1)

Curso Profissional de Electrónica, Automação e Comando
Disciplina de Electricidade e Electrónica
Módulo 7 – Transístores (11º Ano)
Ficha de Trabalho Nº 1: “O Transístor Bipolar”

TRANSÍSTORES BIPOLARES

1. O Transístor sem polarização
isto é, sem alimentação.
Enquanto o díodo que estudámos é uma junção PN, o transístor tem três zonas de dopagem (NPN ou PNP).
Devido ao facto de a análise ser similar, vamos concentrar-nos nos de tipo NPN:

ft_trx_1
Estrutura de um Transístor

À zona N de baixo dá-se o nome de emissor e é fortemente dopado com impurezas dadoras.
A zona central tem o nome de base e é pouco dopada com impurezas do tipo aceitador.
Finalmente, a zona superior tem o nome de colector e uma dopagem intermédia.

Para facilidade de análise, trata-se, por vezes, a junção NP do emissor-base como díodo emissor-base, ou só díodo emissor; e a junção PN base-colector como díodo colector-base ou só díodo colector, embora o funcionamento conjunto destas duas junções seja completamente diferente do seu funcionamento separado.

Quando se juntam estas zonas, alguns electrões livres (N) atravessam a junção e recombinam-se com as lacunas do outro lado (P), ficando-se com:

ft_trx_2
Zonas de Deplexão

2. O Transístor Polarizado
isto é, alimentado.

ft_trx_3
O Transístor Polarizado

O emissor está fortemente dopado e tem como função emitir ou injectar electrões livres na base.
A base como está pouco dopada tem a função de deixar passar a maior parte dos electrões emitidos pelo emissor para o colector.
A polarização apresentada na figura é a mais comum: o díodo de emissor fica polarizado directamente e o de colector inversamente.

Como foi dito, a maioria dos electrões emitidos pelo emissor devido à fonte VBB que polariza a junção emissor-base directamente, passam para o colector e daí são atraídos para o terminal + da fonte Vcc

3. Correntes num Transístor

Símbolo:

ft_trx_4
As três corrente no transístor npn (sentido convencinal)

Usando o sentido convencional para as correntes:
Pela lei dos nós, temos:
IE = IC + IB
mas como quase todos os electrões vão do emissor para o colector:
IE ~ IC e IB << IC Parâmetros DC
Alfa
Define-se a relação:

IC
­­alfaDC = —– , que, devido ao que dissemos é muito próxima de 1.
IE

Beta:

Define-se como:
IC
ßDC = ——
IB

Ao parâmetro ß costuma chamar-se ganho de corrente porque uma corrente muito pequena de base produz uma corrente muito maior de colector. Tem, geralmente, valores entre 100 e 300 para os transístores mais comuns (até 1 W).

Questões:
1. Quantas zonas de dopagem tem um transístor?
a) 1
b) 2
c) 3
d) 4

2. Num transístor npn, os portadores maioritários na base são:
a) Os electrões livres
b) As lacunas
c) Nenhum dos dois
d) Ambos

3. A barreira de potencial entre os extremos de cada zona de deplexão têm um valor de:
a) 0
b) 0,3 V
c) 0,7 V
d) 1 V

4. O díodo de emissor normalmente:
a) Tem polarização directa
b) Tem polarização inversa
c) Não conduz
d) Funciona na zona de ruptura

5. No funcionamento normal do transístor, o díodo de colector deve:
a) Ter polarização directa

b) Ter polarização inversa

c) Não conduzir

d) Funcionar na zona de ruptura

6. A base de um transístor npn é estreita e:
a) Fortemente dopada
b) Ligeiramente dopada
c) Metálica
d) Está dopada com um material pentavalente

7. A maior parte dos electrões na base de um transístor npn circulam:
a) Saindo pela ligação da base para o ar
b) Entrando no colector
c) Entrando no emissor
d) Entrando na fonte de tensão da base

8. O ganho de corrente de um transístor é a relação entre:
a) A corrente de colector e a corrente de emissor

b) A corrente de colector e a corrente de base

c) A corrente de base e a corrente de colector

d) A corrente de emissor e a corrente de colector

Problemas:
1. Um transístor apresenta uma corrente de colector de 10mA e uma corrente de base de 40 µA. Qual é o ganho de corrente do transístor?

2. Um transístor tem um ganho de corrente de 175. Se a corrente de base é de 0,1 mA, qual é o valor da corrente de colector?

3. Um transístor tem uma corrente de colector de 2 mA. Se o ganho de corrente é de 135, qual é o valor da corrente de base?

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1 comentário

1 jacob leonardo { 03.21.11 at 20:44 }

Gostei das explicações e das questões também. Valeu. Abraços.

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