Operação do TJB como Chave

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Universidade Tecnológica Federal do Paraná 
Departamento Acadêmico de Eletrotécnica – Engenharias 
Eletrônica 1 – ET74C – Laboratório APNP-Híbrido 
Prof.ª Elisabete N Moraes 
ENM 1/10 RotLAB07_TJBChave1 
ROTEIRO-RELATÓRIO LAB07-OPERAÇÃO DO TJB COMO CHAVE 1 
Nome: Bruno Balla RA:2462532 ; Bruno Luan RA:2194961 
Data1: 26/04/23. 
Data2: 03/05/23 
 Bancada:3 
1. Objetivo: 
● Identificar o tipo do transistor e a pinagem pelo uso da função teste semicondutor. 
● Verificar o funcionamento do TJB na região de sorte e saturação. 
 
2. Referencial teórico: 
2.1. Teoria transistor livro online Malvino cap 6, 7ª edição: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580550504/pageid/198 
2.2. MARQUES, Ângelo.Eduardo. B.; CRUZ, Eduardo.Cesar. A.; JR., Salomão. C. Dispositivos Semicondutores: Diodos e 
Transistores. Capítulo 7. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788536518374/pageid/133 
2.3. MALVINO, Albert.; BATES, David. Eletrônica - V1. Grupo A, 2016. 9788580555776. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788580555776/. Acesso em: 01 nov. 2021. 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580555776/pageid/255 
2.4. FRANCO, Sergio. Projetos de Circuitos Analógicos. Grupo A, 2016. 9788580555530. Disponível em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/#/books/9788580555530/. Acesso em: 01 nov. 2021. Capítulo 2 em: 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580555530/pageid/110 
2.5. Vídeo 08 – Funcionamento do Potenciômetro de minha autoria disponível em https://youtu.be/fv8n6u1-dt4 
 
 
3. Material: 
 
EXISTENTE NO LABORATÓRIO AQUISIÇÃO 
01 Fonte de alimentação DC variável 02 Transistor bipolar BC 337 ou similar 
02 Multímetro digital (MD) 01 LDR 10 kΩ@10 lux ou similar 
Pares de pontas de prova banana-jacaré 01 Resistor de 1 kΩ ¼ W ou ½ W 
Pares de ponta de prova banana-banana 01 Resistor de 10 kΩ ¼ W ou ½ W 
Jumpers 01 Resistor de 680 Ω ¼ W ou ½ W 
 01 Potenciômetro linear 100 kΩ 
 02 Resistor de 51 Ω ou 4x100 Ω ¼ W ou ½ W 
 01 LED vermelho e respectivo datasheet 
 01 LED verde e respectivo datasheet 
 02 Diodo semicondutor família 1N4000 
 
4. Recorte datasheet BC337 
 
 
 
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580550504/pageid/198
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788536518374/pageid/133
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580555776/pageid/255
https://integrada.minhabiblioteca.com.br/reader/books/9788580555530/pageid/110
https://youtu.be/fv8n6u1-dt4
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5. Teoria: 
 
5.1. Curva característica de saída e regiões de operação TBJ 
 
 SATURAÇÃO CORTE 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
5.2. TJB como chave eletrônica: 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tabela 1: Formas de operação do TBJ 
 
 
 
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Região de Saturação: Junções BE e BC 🡺 diretamente polarizadas. O TJB conduz a maior corrente 
permissível. Isto ocorre quando há um acréscimo muito elevado de corrente na base. 
 É necessário: 
* Haver corrente na base 
* VBE ≥ 0,7 V 
Como resultado: 
* Ic = Ic máxima ou de saturação 
* VCE ≈ 0 V a 0,3 V 
 
 
Figura 1- Comportamento e características elétricas do TBJ como chave eletrônica fechada ou na saturação. 
 
Região de Corte: Junções BE e BC 🡺inversamente polarizadas, quando a corrente de base sofre um 
decréscimo, chegando a um valor quase nulo, o TJB passa para a região de corte. Nesta região o TJB não 
conduz. 
 É necessário: 
* Corrente de base ≈ 0 A 
* VBE < 0,7 V 
Como resultado: 
* Ic ≈ 0 A 
* VCE = Vcc 
 
Figura 2- Comportamento e características elétricas do TBJ como chave eletrônica aberta ou em corte. 
 
5.3. Fotoresistor ou LDR – (Light Dependent Resistor ou Resistor Dependente de Luz): 
Aspecto, símbolo e curva característica está indicada na Figura 3. 
É um componente eletrônico que consiste numa substância sensível à luz (sulfeto de cádmio) que 
permite que sua resistência aumente ou diminua conforme a quantidade de luz que nela incide. 
Assim, quanto mais escuro estiver o ambiente onde se localiza o LDR, maior será a sua resistência 
elétrica. 
A sua especificação é dada por uma faixa de 
resistência a um iluminamento de 10 Lux. 
Observe o datasheet no link: Datasheet 
fotoresistor. 
 
OBS: CUIDADO AO MANUSEAR O LDR, os 
terminais são frágeis. 
 
Figura 3- Curva de resposta do LDR, seu símbolo e 
aspecto do componente. 
 
 
 
 
http://ronja.twibright.com/datasheets/cds-resistor-pgm.pdf
http://ronja.twibright.com/datasheets/cds-resistor-pgm.pdf
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6. Preparação: 
6.1. Com o auxílio do multímetro digital (MD), função teste de semicondutor, identifique o tipo e os 
terminais do transistor. 
Modelo do TBJ BC-548 
MULTÍMETRO DIGITAL 
terminal + Terminal - Leitura (mV) 
1 2 680mV 
1 3 1 
2 1 677mV 
2 3 1 
3 1 1 
3 2 1 
Tabela 2: medidas nos terminais do TJB usando o MD função teste semicondutor. 
 
6.2. Meça os resistores e anote os valores: 
 
R1k=995Ω R10k=9,92KΩ R470=455Ω 
 
6.3. Usando a função teste semicondutor do MD, identifique os terminais do led: 
 
Vermelho Vj=1,8V Verde: Vj=2,2V 
 
6.4. Meça com o MD, de modo empírico a resistência aproximada do LDR nas condições escuro e 
claro e em duas outras condições intermediárias. Essas 4 condições é alterando a luminosidade 
sobre o LDR. Desta forma coloque (a) o dedo sobre a região de incidência da luz no componente 
e meça com o MD a resistência elétrica. (b)Depois afaste o dedo uns 2 cm e meça novamente. 
(c)Retire o dedo e meça e por último (d) use a lanterna do celular para iluminar o LDR e meça: 
OBS: CUIDADO AO MANUSEAR O LDR, os terminais são frágeis. 
 
RLDR escuro= 20,5KΩ RLDR menos escuro1= 10KΩ 
 
 
 
 
 
 
 
RLDR menos escuro2= 1,7KΩ RLDR claro= 0,04KΩ 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 4- Orientação para realizar a medida da resistência do LDR de forma empírica. (a) condição escuro (b) condição menos 
escuro 1 (c) condição menos escuro 2 (d) condição claro. 
 
ESBOÇO DO ENCAPSULAMENTO TJB 
(indique os terminais de E, B e C) 
 
(a) 
 
(b) 
 
(d) 
 
(c) 
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6.5. Plote os valores obtidos no gráfico 
RLDR = f (luz) 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
7. Execução 
Circuito 1: CIRCUITO SINALIZADOR DE FUSÍVEL QUEIMADO 
1.1. Observe o circuito da Figura 5 e identifique o R1medicao e R2medicao. 
1.2. Antes de ativar o circuito, confirme se a fonte variável Vcc está ajustada em zero V. 
1.3. Aumente a tensão da fonte até o valor de 24 V. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 5- circuito 1: sinalizador fusível queimado. TJB polarização fixa. 
 
1.4. Admitindo que o fusível esteja em bom estado realize as medidas abaixo: 
 
Vfonte= 24,1V VBE=0,76V VCE=0,033V VCB=-0,73V 
VR10k 23,2V VR680=20,4V VLED_verde=_2,8V VLED_vermelho=1,9V 
VD1=0,7V VD2=0,6V 
 
1.5. Utilizando as relações matemáticas do TBJ e as leis de Kirchhof calcule: 
1.5.1. IB =0,00232A Ic =0,31A IE =IC+IB = 0,31232A 
 
1.5.2. VR1k + VCE + VLED =23,2 +0,033+ 1,9 =25,133V 
1.5.3. VR10k + VBE = 23,2+ 0,76=23,96V 
 
Es
cu
ro
_
 
M
en
o
s 
es
cu
ro
1
_ 
M
en
o
s 
es
cu
ro
2
_ 
C
la
ro
_ Luz 
RLDR () 
 
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1.5.4. VBE + VCB = 0,76 +-0,73= 0,03V 
 
1.5.5.  =IC/IB =133,621 ALFA= IC/IE = 0,9926 = 1 
 
1.5.6. Utilizando as relações matemáticas do TBJ e as leis de Kirchhof calcule: 
1.5.7. IB =0,00232A Ic =0,31A IE =IC+IB = 0,31232A 
 
1.5.8. VR1k + VCE + VLED =23,2 +0,033+ 1,9 =25,133V 
1.5.9. VR10k + VBE = 23,2+ 0,76=23,96V 
1.5.10. VBE + VCB = 0,76 +-0,73= 0,03V 
 
1.5.11.  =IC/IB =133,621 ALFA= IC/IE = 0,9926 = 1 
 
 
1.5.12. Descreva o funcionamento do circuito para a chave “H” na posição = 2. 
Não vai passar corrente na base, a corrente toda vai para o R=1kΩ 
1.5.13. Estabeleça um comparativo entre a operação do circuito com a chave na posição 1 e 2. A 
análise deve contemplar: polarização das junções BE e BC, níveis de tensão das tensões nos 
terminais do TJB, comportamento do led (aceso/apagado), valores das correntes, validade 
das relações matemáticas e das leis de Kirchhof, valor dos parâmetros  e  e outros 
elementos da prática que considere relevante na operação do circuito. A escrita das frases 
deve utilizar a linguagem técnica, com base na teoria e o mais detalhada possível. 
 
 
Na posição 1 da chave, a junção BE do TJB está diretamente polarizada, enquanto a junção BC está 
inversamente polarizada. Isso faz com que o TJB entre em modo ativo, permitindo que uma corrente de 
base (IB) flua para a base, o que resulta em um aumento correspondente da corrente de coletor (IC). O 
LED não conduz, pois não há tensão suficiente para polarizá-lo. 
 
Os níveis de tensão em cada terminal do TJB na posição 1 são: VBE=0,7V e VCB=-0,6V. A tensão no 
resistor de 10k (VR10k) é de 11,1V, enquanto a tensão no resistor de 1k (VR1k) é de 11,8V. Com essas 
informações, podemos calcular a corrente de base (IB) como sendo VR10k/10k = 0,00111A, e a corrente 
de coletor (IC) como VR1k/1k = 0,0118A. A corrente de emissor (IE) é a soma de IB e IC, o que resulta em 
0,01291A. 
 
Na posição 2 da chave, a junção BE está inversamente polarizada e a junção BC está diretamente 
polarizada. Isso faz com que o TJB entre em modo corte, onde a corrente de coletor (IC) é zero. O LED é 
polarizado diretamente pela tensão VLED = 1,9V e começa a conduzir. 
 
Os níveis de tensão em cada terminal do TJB na posição 2 são: VBE=0V e VCB=2,2V. A tensão no resistor 
de 10k (VR10k) é de 0V, enquanto a tensão no resistor de 1k (VR1k) é de 9,9V. Com essas informações, 
podemos calcular a corrente de base (IB) como sendo zero (já que não há tensão aplicada à base), e a 
corrente de coletor (IC) como VR1k/1k = 0,0099A. A corrente de emissor (IE) é igual a IC, o que resulta 
em 0,0099A. 
 
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Em ambas as posições da chave, as leis de Kirchhoff são validadas, e as relações matemáticas que 
descrevem a operação do circuito são aplicáveis. É importante notar que a operação do LED depende da 
tensão aplicada a ele e da polarização das junções PN dentro do TJB. 
 
Em resumo, a chave na posição 1 faz com que o TJB entre em modo ativo, permitindo a passagem de 
corrente de base e resultando em uma corrente de coletor correspondente. O LED não conduz, pois não 
há tensão suficiente para polarizá-lo. Na posição 2 da chave, o TJB entra em modo corte, e o LED é 
polarizado diretamente e começa a conduzir. A corrente de base é zero, e a corrente de coletor é 
limitada pela resistência do resistor de 1k. 
 
2. Execução- Circuito 2: TJB EM PARALELO COM A CARGA ATIVADO POR CHAVE “H” 
 
2.1. Monte o circuito Figura 6. Mantenha o uso da chave “H” e continue com o cuidado para 
manuseá-la. 
 
 
 
 
 
 
 
 
Figura 6- circuito 2: tjb polarização fixa, carga (Led) em paralelo. 
 
2.2. Posição 1 Meça: 
Vcc=11,9V VBE=0,7V VCE=0V VCB=-0,6V 
 
VR10k 11,1V VR1k=11,8V VLED=0V 
2.2.1. Calcule: IB =VR10K/10K=0,00111A Ic =VR1K/1000 =0,0118A IE =IC+IB = 0,01291A 
 
2.3. Posição 2 (polaridade de VCB), meça: 
VBE=0V VCE=2,1V VCB=2,2V 
 
VR10k 0V VR1k=9,9V VLED=1,9V 
 
2.3.1. Calcule : IB =0/10000=0 Ic =VR1K/1000= 0,0099A IE =IC + IB = 0,0099A 
 
2.3.2. Estabeleça um comparativo entre a operação do circuito com a chave na posição 1 e 2. A 
análise deve contemplar: polarização das junções BE e BC, níveis de tensão das tensões nos 
terminais do TJB, comportamento do led (aceso/apagado), valores das correntes, validade 
das relações matemáticas e das leis de Kirchhof, valor dos parâmetros  e  e outros 
elementos da prática que considere relevante na operação do circuito. A escrita das frases 
deve utilizar a linguagem técnica, com base na teoria e o mais detalhada possível. 
 
 
Na posição 1 da chave, a junção BE do TJB está diretamente polarizada, enquanto a junção BC está 
inversamente polarizada. Isso faz com que o TJB entre em modo ativo, permitindo que uma corrente de 
base (IB) flua para a base, o que resulta em um aumento correspondente da corrente de coletor (IC). O 
LED não conduz, pois não há tensão suficiente para polarizá-lo. 
 
 
CHAVE “H” 
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Os níveis de tensão em cada terminal do TJB na posição 1 são: VBE=0,7V e VCB=-0,6V. A tensão no 
resistor de 10k (VR10k) é de 11,1V, enquanto a tensão no resistor de 1k (VR1k) é de 11,8V. Com essas 
informações, podemos calcular a corrente de base (IB) como sendo VR10k/10k = 0,00111A, e a corrente 
de coletor (IC) como VR1k/1k = 0,0118A. A corrente de emissor (IE) é a soma de IB e IC, o que resulta em 
0,01291A. 
 
Na posição 2 da chave, a junção BE está inversamente polarizada e a junção BC está diretamente 
polarizada. Isso faz com que o TJB entre em modo corte, onde a corrente de coletor (IC) é zero. O LED é 
polarizado diretamente pela tensão VLED = 1,9V e começa a conduzir. 
 
Os níveis de tensão em cada terminal do TJB na posição 2 são: VBE=0V e VCB=2,2V. A tensão no resistor 
de 10k (VR10k) é de 0V, enquanto a tensão no resistor de 1k (VR1k) é de 9,9V. Com essas informações, 
podemos calcular a corrente de base (IB) como sendo zero (já que não há tensão aplicada à base), e a 
corrente de coletor (IC) como VR1k/1k = 0,0099A. A corrente de emissor (IE) é igual a IC, o que resulta 
em 0,0099A. 
 
Em ambas as posições da chave, as leis de Kirchhoff são validadas, e as relações matemáticas que 
descrevem a operação do circuito são aplicáveis. É importante notar que a operação do LED depende da 
tensão aplicada a ele e da polarização das junções PN dentro do TJB. 
 
 
2.3.3. Qual é a diferença de operação entre os circuitos montados na Figura 5 e Figura 6? A 
resposta deve ser detalhada 
 
No circuito da Figura 5, R1medicao é o resistor de 1 kΩ em série com o fusível e R2medicao é o resistor 
de 100 Ω em paralelo com o LED indicador de fusível queimado. Ao aumentar a tensão da fonte até 24 
V, o fusível do circuito deve queimar, o que leva a um aumento na queda de tensão através do resistor 
de 1 kΩ. Isso faz com que a tensão no terminal do LED indicador de fusível queimado caia abaixo do seu 
limiar de condução e o LED não acenda. Assim, o circuito sinaliza que um fusível queimou. No circuito da 
Figura 6, um transistor bipolar de junção (TBJ) é utilizado para acionar um LED em paralelo com a carga, 
ao invés de um LED indicador de fusível queimado. A chave "H" é usada para ativar o circuito. 
 
A diferença principal entre os dois circuitos é que o circuito da Figura 5 é um circuito sinalizador de 
fusível queimado, enquanto o circuito da Figura 6 é um circuito que utiliza um TBJ para ativar um LED 
em paralelo com a carga. No circuito da Figura 6, quando a chave "H" é fechada, uma corrente flui 
através do resistor de 1 kΩ edo TBJ. Isso causa um aumento na corrente de base do TBJ, que faz com 
que ele conduza e permita que uma corrente flua através do LED e da carga em paralelo. Assim, o LED 
acende e a carga é ativada. Quando a chave "H" é aberta, a corrente de base do TBJ cai para zero, o que 
faz com que o TBJ desligue e o LED se apague, desativando a carga. Em resumo, o circuito da Figura 5 
sinaliza quando um fusível queima, enquanto o circuito da Figura 6 utiliza um TBJ para ativar um LED e 
uma carga em paralelo. 
 
3. Execução- Circuito 3: TJB EM SÉRIE COM A CARGA ATIVADO POR LDR 
 
3.1. Retorne para a montagem do circuito 1, porém a chave “H” deverá ser substituída pelo LDR. 
 
3.2. Desenhe o circuito, incluindo o símbolo do LDR que pode ser consultado na Figura 3. 
 
 
 
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3.3. Mantenha Vcc em 12 V. Emule o cenário 1 para a luminosidade do LDR como no item 5.4. 
3.3.1. Como o led operou? Aceso ou apagado? APAGADO 
3.3.2. Meça as seguintes grandezas: 
Vcc=11,9V VBE=0V VCE=2,1V VCB=2,2V 
 
VR10k 0V VLDR=0V VR1k=9,9V VLED=1,9V 
 
3.4. Modifique a luminosidade do LDR para que se assemelhe ao do cenário 4 como no item 5.4. 
3.4.1. Como o led operou? Aceso ou apagado ? ACESO, com menor luminosidade. 
3.4.2. Meça as seguintes grandezas: 
Vcc=11,9V VBE=-0,36 VCE=1,1V VCB=0,8V 
 
VR10k 5,4V VLDR=5,8V VR1k=10,9V VLED=9,5V 
 
3.5. Modifique a luminosidade do LDR para que se assemelhe ao do cenário 1 como no item 5.4. 
3.5.1. Como o led operou? Aceso ou apagado? ACESO 
3.5.2. Meça as seguintes grandezas: 
Vcc=_11,9V VBE=-0,71V VCE=0V VCB=-0,6V 
 
VR10k 11,1V VLDR=11,8V VR1k=11,8V VLED=0V 
 
 
 
 
 
 
 
 
3.6. Qual foi o comportamento do circuito quando o circuito foi submetido a condição de LDR escuro 
(cenário 1- item 5.4)? Foi conforme o esperado? Justifique. 
Quando o circuito foi submetido à condição de LDR escuro (cenário 1), o LED permaneceu 
apagado, o que era esperado. Isso ocorre porque, quando o LDR está em baixa luminosidade, 
sua resistência aumenta, o que reduz a corrente que flui no circuito e, consequentemente, a 
corrente de base do TJB, não sendo suficiente para acioná-lo. Portanto, o comportamento do 
circuito foi conforme o esperado 
 
3.7. Qual foi o comportamento do circuito quando o circuito foi submetido a condição de LDR claro 
(cenário 4- item 5.4)? Foi conforme o esperado? Justifique. 
 
Quando o circuito foi submetido à condição de LDR claro (cenário 4), o LED acendeu com menor 
luminosidade. Isso ocorre porque, quando o LDR está em alta luminosidade, sua resistência diminui, 
o que aumenta a corrente que flui no circuito e, consequentemente, a corrente de base do TJB, sendo 
suficiente para acioná-lo. Portanto, o comportamento do circuito foi conforme o esperado. 
 
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3.8. Caso o circuito não tenha funcionado conforme o esperado, tem alguma maneira para que possa 
ser modificado a ponto de vir a operar conforme o esperado, no carte e saturação? 
 
Caso o circuito não esteja operando conforme o esperado, pode-se modificar a resistência do resistor de 
base (R10k) ou da carga (R1k) para ajustar a corrente de base do TJB e, consequentemente, sua operação. 
Também pode-se alterar a tensão de alimentação (Vcc) para ajustar a tensão de polarização do circuito. 
No entanto, é importante lembrar que o TJB possui limitações em sua operação, como a necessidade de 
uma polarização adequada para evitar a saturação ou corte do transistor.