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formação
ficha prĂĄtica n.Âş 34 prĂĄticas de eletricidade INTRODUĂ‡ĂƒO Ă€ ELETRĂ“NICA Manuel Teixeira e Paulo Peixoto ATEC – Academia de Formação
Os transĂstores de junção bipolar sĂŁo um dos componentes mais importantes da eletrĂłnica analĂłgica. Poderemos encontrĂĄ-los em vĂĄrias aplicaçþes como os amplificadores de sinais, amplificadores diferenciais ou drives de potĂŞncia. Nesta edição iremos analisar a constituição e as caraterĂsticas fundamentais dos transĂstores de junção bipolar.
11.2. PrincĂpio de funcionamento Considerando a Figura 88 os eletrĂľes livres na regiĂŁo N difundem-se atravĂŠs da junção e recombinam-se com as lacunas da regiĂŁo P. O resultado destas recombinaçþes corresponde a duas barreiras de potencial, como se pode observar na Figura 88. O potencial da barreira de potencial ĂŠ aproximadamente igual a 0,7 V a 25Âş C num transĂstor de silĂcio (0,3 V a 25Âş C num transĂstor de germânio).
N
CAMADA DE DEPLEĂ‡ĂƒO P
11. CaraterĂsticas dos TransĂstores junção bipolar (BJT)
CAMADA DE DEPLEĂ‡ĂƒO
11.1. Constituição
N
Como vimos, um transĂstor possui trĂŞs regiĂľes como ilustra a Figura 87. A regiĂŁo Ă esquerda chama-se emissor, a do meio designa-se por base e a da direita diz-se coletor. O transĂstor ilustrado ĂŠ um dispositivo NPN, porque existe uma regiĂŁo P entre duas regiĂľes N. Recorde-se que os portadores maioritĂĄrios sĂŁo os eletrĂľes livres no material tipo N e as lacunas no material tipo P. N
P
N
EMISSOR
BASE
COLETOR
Figura 88 Camadas de depleção ou barreiras de potencial.
Passamos de seguida a polarizar o transĂstor. A Figura 89 ilustra um transĂstor polarizado. A junção BE estĂĄ polarizada diretamente e a junção BC estĂĄ polarizada inversamente. emissor fortemente dopado exerce a seguinte função: emitir os seus eletrĂľes livres na base passar eletrĂľes emitidos do emissor para o coletor. Denomina-se coletor porque recolhe ou junta a maioria dos eletrĂľes a partir da base.
+
Figura 87 TransĂstor NPN.
RC
N
Os transĂstores tambĂŠm sĂŁo fabricados como dispositivos PNP. Um transĂstor PNP possui uma regiĂŁo N entre duas regiĂľes P. Como foi referido anteriormente, o emissor ĂŠ muito dopado, pelo contrĂĄrio, a base encontra-se pouco dopada. O nĂvel de dopagem do coletor ĂŠ intermĂŠdio, entre a forte dopagem do emissor e a fraca dopagem da
Ăľes. O transĂstor exibe duas junçþes: uma entre o emissor e a base – Junção BE, e outra entre o coletor e a base – Junção BC. O transĂstor ĂŠ constituĂdo como dois dĂodos refletidos entre si. www.oelectricista.pt o electricista 44
+
RB P
+
UCC –
+ UBB
UCE
UBE
N
– –
–
Figura 89 Polarização do transĂstor.
No instante em que se aplica a polarização direta à junção BE, os eletrþes no emissor ainda não entraram na região da base. Se a ten-