Identificação de Transistores

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larizada diretamente deve registrar um valor de resistência 
mais ou menos baixo e a junção polarizada reversamente, 
um valor muito mais alto de resistência. Para um transis-
tor npn, a junção polarizada diretamente (polarizada pela 
fonte interna do ohmímetro) da base para o emissor deve 
ser testada, como mostra a Figura 3.27, resultando em uma 
leitura que geralmente está na faixa entre 100 Ω e alguns 
quiloohms. A junção base-coletor polarizada reversamente 
(novamente, polarizada reversamente pela fonte interna do 
ohmímetro) deve ser verificada como mostra a Figura 3.28, 
com uma leitura maior do que 100 kΩ. Para um transistor 
pnp, os terminais devem ser invertidos para cada junção. 
Obviamente, uma resistência pequena ou grande em ambas 
as direções (invertendo-se os terminais) para cada junção de 
um transistor npn ou pnp indica um dispositivo defeituoso.
Se ambas as junções do transistor resultam em lei-
turas adequadas, o tipo do transistor também pode ser 
determinado observando-se a polaridade dos transistores 
ao se realizar uma medida na junção base-emissor. Se o 
terminal positivo (+) for conectado à base e o terminal 
negativo (–) ao emissor, a leitura de uma baixa resistência 
indicará um transistor npn e a leitura de uma alta resis-
tência, um transistor pnp. Embora um ohmímetro também 
possa ser utilizado para determinar os terminais de um 
transistor (base, coletor e emissor), isso pode ser feito 
simplesmente observando-se a orientação dos terminais 
no encapsulamento.
3.10 enCapsuLamento do 
transistor e identifiCação 
dos terminais
Após o transistor ter sido fabricado utilizando-se 
uma das técnicas descritas no Apêndice A, são adicionados 
comumente terminais de ouro, alumínio ou níquel e toda 
a estrutura é encapsulada em um invólucro, como o que 
é mostrado na Figura 3.29. Os transistores de construção 
mais robusta são dispositivos de alta potência, enquanto 
os que possuem um pequeno encapsulamento metálico (na 
forma de chapéu) ou estrutura de plástico são dispositivos 
de baixa ou média potência.
Sempre que possível, o encapsulamento do transistor 
deverá ter alguma marcação para indicar os terminais que 
estão conectados ao emissor, coletor ou base do transistor. 
Alguns dos métodos mais utilizados estão indicados na 
Figura 3.30.
A estrutura interna de um encapsulamento TO-92 da 
linha Fairchild é mostrada na Figura 3.31. Note o tamanho 
bem pequeno do dispositivo semicondutor real. Há fios de 
conexão de ouro, uma armação de cobre e um encapsula-
mento de material epóxi.
Quatro (quad) transistores de silício pnp individuais 
podem ser acondicionados em um encapsulamento plástico 
de 14 pinos em linha dupla (DIP = Dual In-line Package), 
como indica a Figura 3.32(a). As conexões internas dos 
pinos são mostradas na Figura 3.32(b). Como no encap-
sulamento CI do diodo, a depressão superior na superfície 
determina os pinos de números 1 e 14.
Transistor
JFET
SCR
(b)
Teste de transistor
(a) 
Figura 3.26 Testadores de transistor: (a) medidor 
digital; (b) testador específico. (Cortesia de B+K Precision 
Corporation.)
+ –+ –
Ω
Aberto
E
B
Baixo R
Figura 3.27 Verificação da junção base-emissor 
diretamente polarizada de um transistor npn.
C
E
B
Alto R
+ –+ –
Ω
Figura 3.28 Verificação da junção base-coletor 
reversamente polarizada de um transistor npn.
136 dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos
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E
C
B
E
C
B
E
C
B
E C
B
(encapsulamento) 
Ponto
branco
E B C
E B C
C
E
Figura 3.30 Identificação dos terminais do transistor.
C B
14 13
C NC
12 11
E
10
B C
9 8
C B
1 2
E NC
3 4
E
5
B C
6 7
(b)(a)
 FIG. 3.32 
(Vista superior)
NC — Sem conexão interna
Figura 3.32 Transistor pnp quad de silício do tipo Q2T2905, da Texas Instruments: (a) aspecto; (b) conexões dos pinos.
(a) (b)
Pastilha passivada
Estrutura de cobre
Injeção axial 
de composto moldado
Encapsulamento de epóxi
Saliências travantes
 (c) 
Figura 3.31 Estrutura interna de um transistor Fairchild em um encapsulamento TO-92.
(a) (b) (c) 
Figura 3.29 Vários tipos de transistor: (a) baixa potência; (b) média potência; (c) média para alta potência. 
Capítulo 3 transistores bipolares de junção 137
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3.11 desenVoLVimento 
do transistor
Conforme mencionado na Seção 1.1, a lei de Moore 
prevê que a quantidade de transistores em um circuito 
integrado dobrará a cada dois anos. Apresentado pela 
primeira vez em um artigo escrito por Gordon E. Moore 
em 1965, a previsão teve um nível de precisão impressio-
nante. Um gráfico da contagem do transistor em relação 
aos anos, que aparece na Figura 3.33, é quase linear ao 
longo do tempo. O incrível número de 2 bilhões de tran-
sistores em um único circuito integrado, utilizando linhas 
de 45 nm, vai muito além da compreensão. Uma linha 
de 1 polegada contém mais de 564 mil linhas de 45 nm 
usadas na construção de CIs hoje em dia. Tente traçar 100 
linhas em 1 polegada de largura com um lápis — é quase 
impossível. As dimensões relativas de traçar linhas de 45 
nm em 1 polegada de largura assemelham-se a desenhar 
uma linha com largura de 1 polegada em uma estrada a 
quase 9 milhas de extensão.* Embora se diga que a lei 
de Moore acabará por sofrer dificuldades relacionadas a 
densidade, desempenho, confiabilidade e orçamento, o 
consenso da comunidade industrial é que ela ainda seja 
aplicável por mais uma década ou duas. Apesar de o silício 
continuar a ser o material líder de fabricação, há uma 
família de semicondutores chamados de semicondutores 
compostos III V (o três e o cinco referindo-se ao número 
de elétrons de valência em cada elemento) que estão fazen-
do importantes avanços no desenvolvimento futuro. Um, 
em particular, é de arseneto de índio e gálio, ou InGaAs, 
que tem características de transporte melhoradas. Outros 
incluem GaAlAs, AlGaN e AllnN, que estão sendo de-
senvolvidos para fins de maior velocidade, confiabilidade 
e estabilidade, além de ter tamanho reduzido e técnicas de 
fabricação melhoradas.
Atualmente, o processador Intel® Core™ i7 Quad 
Core tem mais de 730 milhões de transistores com uma 
velocidade do clock de 3,33 GHz, em uma pastilha ligei-
ramente maior do que 1,6” quadrada. Recentes desenvol-
vimentos da Intel incluem o processador Tukwila, que 
abrigará mais de 2 bilhões de transistores. Curiosamente, 
a Intel continua a utilizar silício em suas pesquisas de 
transistores que serão 30% menores e 25% mais rápidos 
do que os mais velozes atualmente, usando tecnologia de 
20 nm. A IBM, em conjunto com o Georgia Institute of 
Technology, desenvolveu um transistor de silício e germânio 
capaz de operar a frequências superiores a 500 GHz — um 
aumento enorme para os padrões atuais.
Pentium II
10.000.000.000
1
1.000.000.000
100.000.000
10.000.000
1.000.000
100.000
10.000
1.000
10
100
Contagem do transistor
1960 1965 1970 1980 1990 2000 2010 Ano
Nível de 100
Nível de 10 mil
Nível de 1 milhão
Nível de 2 bilhões
Nível de 100 milhões
Data em que o artigo de Moore foi apresentado 
previsão de Moore
Intel 4004
Intel 8004
Intel 80286
Intel 80386
Intel 804861 Pentium
Pentium III
Pentium IV
Itanium 2 Core 2 Duo Intel
Dual-Core Itanium 2
Core i7 Intel
Opteron 2400 AMD
Power 7
IBM Power 6
Motorola 6800
RCA 1802 Intel 8085
Tukwila Intel
Xeon Nehalem-Ex Intel
Escala logarítmica
Escala linear
 FIG. 3.33 
Figura 3.33 Contagem de transistores em CI versus tempo para o período de 1960 até o presente.
* Em unidades métricas, isso seria como desenhar mais de 220 mil linhas em uma linha de 1 cm de comprimento ou largura através de uma autoestrada de 
2,2 km de comprimento.
138 dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos
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A inovação continua a ser a espinha dorsal desse 
campo em constante desenvolvimento, com um grupo 
sueco apresentando umtransistor sem junção, destinado 
principalmente a simplificar o processo de fabricação. Ou-
tro introduziu nanotubos de carbono (uma molécula de 
carbono sob a forma de um cilindro oco, com diâmetro de 
cerca de 1/50.000 da largura de um fio de cabelo humano) 
como um caminho para transistores mais rápidos, menores 
e mais baratos. A Hewlett Packard está desenvolvendo um 
transistor Crossbar Latch, que emprega uma grade de 
condução paralela e fios de sinal para criar junções que 
funcionam como chaves.
Uma pergunta frequentemente feita há muitos anos 
é: para onde esse campo vai daqui para a frente? Obvia-
mente, com base no que vemos atualmente, não parece 
haver limite para o espírito inovador de pesquisadores 
nesse campo, em busca de novos rumos de investigação.
3.12 resumo
Conclusões e conceitos importantes
1. Dispositivos semicondutores possuem as seguintes 
vantagens sobre as válvulas: são (1) de tamanho 
menor; (2) mais leves; (3) mais robustos; (4) mais 
eficientes. Além disso, requerem: (1) nenhum pe-
ríodo de aquecimento; (2) nenhuma exigência 
específica de aquecimento; (3) tensões de operação 
menores.
2. Transistores são dispositivos de três terminais com 
três camadas semicondutoras, uma delas bem mais 
fina que as outras. As camadas externas são de ma-
terial do tipo n ou do tipo p, sendo a camada interna 
do tipo oposto ao das externas.
3. Uma das junções p-n de um transistor é polarizada 
diretamente, enquanto a outra é polarizada rever-
samente.
4. A corrente de emissor de um transistor é sempre a 
maior corrente, enquanto a corrente-base é sempre 
a menor. A corrente de emissor é sempre a soma das 
outras duas.
5. A corrente de coletor possui duas componentes: a 
corrente de portadores majoritários e a de porta-
dores minoritários (também chamada de corrente 
de fuga).
6. A seta do símbolo do transistor define o sentido 
convencional do fluxo de corrente no emissor, 
assim definindo o sentido das outras correntes do 
dispositivo.
7. Um dispositivo de três terminais necessita de dois 
conjuntos de curvas características para definir 
completamente suas características.
8. Na região ativa de um transistor, a junção base-
-emissor é polarizada diretamente, enquanto a 
junção base-coletor é polarizada reversamente.
9. Na região de corte, as junções base-emissor e base-
-coletor de um transistor são ambas polarizadas 
reversamente.
10. Na região de saturação, as junções base-emissor e 
base-coletor são polarizadas diretamente.
11. Em média, pode-se considerar que a tensão base-
-emissor de um transistor em operação é 0,7 V.
12. A quantidade alfa (α) relaciona as correntes de emis-
sor e de coletor e é sempre próxima de um.
13. A impedância entre terminais de uma junção polari-
zada diretamente é sempre relativamente pequena, 
enquanto a impedância entre terminais de uma junção 
polarizada reversamente é geralmente muito alta.
14. A seta no símbolo de um transistor npn aponta para 
fora do dispositivo, enquanto a seta de um transistor 
pnp aponta para dentro do símbolo.
15. Para efeito de amplificação linear, o corte para confi-
guração emissor-comum será definido por IC = ICEO.
16. A quantidade beta (β) indica uma relação importante 
entre as correntes de base e de coletor e varia normal-
mente entre 50 e 400.
17. O beta CC é definido por uma simples razão de 
correntes CC em um ponto de operação, enquanto 
o beta CA é sensível às características na região 
de interesse. Na maior parte dos casos, no entanto, 
os dois são inicialmente considerados equivalentes, 
como uma primeira aproximação.
18. Para ter certeza de que um transistor opera dentro de 
seu nível máximo de potência, deve-se simplesmente 
encontrar o produto da tensão coletor-emissor e 
da corrente de coletor e compará-lo com o valor 
especificado.
equações
 IE = IC + IB, IC = ICmajoritário+ ICOminoritário, 
VBE 0,7 V
αCC =
IC
IE
, αCA=
IC
IE
`
VCB = constante
, 
ICEO =
ICBO
1 – α `
IB = 0 μA
βCC =
IC
IB
, βCA=
IC
IB
`
VCE = constante
, 
α =
β
β + 1
IC = βIB, IE = (β + 1)IB, 
PCmáx = VCEIC 
Capítulo 3 transistores bipolares de junção 139
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3.13 anáLise ComputaCionaL
Cadence orCad
Uma vez que as características do transistor foram 
apresentadas neste capítulo, é conveniente examinarmos 
um procedimento para obtê-las utilizando o PSpice para 
Windows. Os transistores estão listados na biblioteca EVAL 
e começam com a letra Q. A biblioteca contém dois tran-
sistores npn, dois transistores pnp e duas configurações de 
Darlington. O fato de haver uma série de curvas definidas 
pelos valores de IB exige que uma varredura nos valores de IB 
(uma varredura de feixe) seja feita dentro de uma varredura 
de tensões coletor-emissor. Mas isso não é necessário para 
o diodo, pois resultaria em apenas uma curva.
Primeiramente, o circuito da Figura 3.34 é estabe-
lecido utilizando-se o mesmo procedimento definido no 
Capítulo 2. A tensão VCC estabelece a varredura principal, 
enquanto a tensão VBB determina a varredura de feixe. 
Para referência futura, observe o campo no canto superior 
direito da barra de ferramentas com o controle de rola-
gem à medida que for desenhando o circuito. Essa opção 
permite recuperar componentes anteriormente utilizados. 
Por exemplo, se um resistor foi utilizado há algum tem-
po, basta mover a barra de rolagem até que o resistor R 
apareça. Clique sobre a opção e o resistor surgirá na tela.
Uma vez estabelecido o circuito conforme a Figura 
3.34, selecione o ícone New Simulation Profile e in-
sira OrCAD 3-1 como o Name. Em seguida, selecione 
Create para obter a caixa de diálogo Simulation Settings. 
O Analysis type será DC Sweep, com a Sweep variable 
sendo uma Voltage Source. Insira VCC como o nome para 
a fonte de tensão que passou por varredura e selecione 
Linear para a varredura. O Start value é de 0 V, o End 
value, de 10 V e o Increment, 0,01 V.
É importante não escolher “x” no canto superior 
direito da caixa para sair do controle de configurações. 
Devemos, primeiramente, entrar na variável de varredura 
de feixe selecionando Secondary Sweep e inserindo VBB 
como a fonte de tensão a ser varrida. Novamente, será 
uma varredura Linear, mas agora o valor de partida será 
de 2,7 V para corresponder com uma corrente inicial de 
20 μA, conforme determinado por
IB =
VBB – VBE
RB
= 2,7 V – 0,7 V
100 k = 20 μ A
O End value é de 10,7 V para corresponder a uma 
corrente de 100 μA. O Increment é definido a 2 V, corres-
pondendo a uma mudança na corrente de base de 20 μA. 
Ambas as varreduras estão definidas, mas, antes de sair da 
caixa de diálogo, verifique se ambas estão ativadas por 
um tique na caixa ao lado de cada varredura. Muitas 
vezes, ao entrar na segunda varredura, o usuário deixa de 
estabelecê-la antes de sair da caixa de diálogo. Uma vez 
que ambas estejam selecionadas, deixe a caixa de diálogo 
e selecione Run PSpice. O resultado será um gráfico com 
uma tensão VCC variando de 0 a 10 V. Para estabelecer as 
várias curvas I, aplique a sequência Trace-Add Trace para 
obter a caixa de diálogo Add Trace. Selecione IC (Q1), a 
corrente de coletor do transistor para o eixo vertical. Um OK, 
e as curvas características aparecerão. Infelizmente, porém, 
elas se estendem de –10 mA a +20 mA no eixo vertical. 
Isso pode ser corrigido pela sequência Plot-Axis Settings, o 
que novamente resultará na caixa de diálogo Axis Settings. 
Selecione Y-Axis e, sob Data Range, escolha User Defined 
e defina o intervalo de 0 a 20 mA. Um OK, e o gráfico da 
Figura 3.35 aparecerá. Legendas podem ser adicionadas ao 
gráfico usando-se a versão de produção do OrCAD.
A primeira curva na parte inferior da Figura 3.35 
representa IB = 20 μA. A curva acima é IB = 40 μA, a 
próxima, 60 μA e assim por diante. Se escolhermos um 
ponto no meio das curvas características definido por 
VCE = 4 V e IB = 60 μA, como mostrado na Figura 3.35(b), 
β pode ser determinado por
β =
IC
IB
= 11 mA
60 μA= 183,3 
Tal como o diodo, os outros parâmetros do disposi-
tivo terão um efeito significativo sobre as condições ope-
racionais. Se retornarmos às especificações de transistores 
usando Edit-PSpice Model para obter a caixa de diálogo 
 FIG. 3.34 Figura 3.34 Circuito usado para a obtenção das curvas 
características de coletor do transistor Q2N2222. 
140 dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos
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PSpice Model Editor Demo, poderemos apagar todos os 
parâmetros, exceto o valor Bf. Certifique-se de manter os 
parênteses em torno do valor Bf durante o processo de 
exclusão. Ao sair, a caixa de diálogo Model Editor/16.3 
surgirá pedindo que as alterações sejam salvas. Foram 
salvas como OrCAD 3-1 e o circuito foi simulado no-
vamente para obter as características da Figura 3.36, 
seguindo-se outro ajuste do intervalo do eixo vertical.
Observe, primeiramente, que as curvas são todas 
horizontais, o que significa que o componente está isento 
de quaisquer elementos resistivos. Além disso, o espa-
çamento igual das curvas revela que beta é o mesmo em 
IC IB = 100 A
IB = 80 A
IB = 60 A
IB = 40 A
IB = 20 A
VCE
 FIG. 3.35 
Figura 3.35 Curvas características de coletor para o transistor da Figura 3.34. 
IC IB = 80 A
IB = 60 A
IB = 40 A
IB = 20 A
VCE
 FIG. 3.36 
Figura 3.36 Curvas características ideais de coletor para o transistor da Figura 3.34. 
toda a extensão. Na interseção de VCE = 4 V e IB = 60 μA, 
o novo valor de β é 
β =
IC
IB
= 14,6 mA
60 μA = 243,3 
O valor real da análise que acabamos de apresentar 
é reconhecer que, apesar de beta ser fornecido, o desem-
penho efetivo do dispositivo vai ser muito dependente de 
seus outros parâmetros. Suponha que um dispositivo ideal 
seja sempre um bom ponto de partida, mas um circuito real 
fornece um conjunto diferente de resultados.
Capítulo 3 transistores bipolares de junção 141
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probLemas
*Nota: asteriscos indicam os problemas mais difíceis.
Seção 3.2 Construção do transistor
 1. Quais as denominações dadas aos dois tipos de transistor 
bipolar de junção (TBJ)? Esboce a estrutura básica de cada 
um e identifique seus vários portadores minoritários e ma-
joritários. Desenhe o símbolo gráfico próximo a cada um. 
Alguma informação será alterada se trocarmos o transistor 
de silício por um de germânio?
 2. Qual é a principal diferença entre um dispositivo bipolar 
e um unipolar?
Seção 3.3 operação do transistor
 3. Como devem ser polarizadas as duas junções de um transis-
tor para que ele opere adequadamente como amplificador?
 4. Qual é a origem da corrente de fuga de um transistor?
 5. Esboce uma figura semelhante à Figura 3.4(a) para a junção 
polarizada diretamente de um transistor npn. Indique o 
movimento resultante dos portadores.
 6. Esboce uma figura semelhante à Figura 3.4(b) para a junção 
polarizada reversamente de um transistor npn. Indique o 
movimento resultante dos portadores.
 7. Esboce uma figura semelhante à Figura 3.5 para o fluxo 
dos portadores majoritários e minoritários de um transistor 
npn. Indique o movimento dos portadores resultante.
 8. Qual das correntes do transistor é sempre a maior? Qual é 
sempre a menor? Quais são as duas correntes relativamente 
próximas em amplitude?
 9. Se a corrente de emissor de um transistor é de 8 mA e IB é 
1/100 de IC, determine os valores IC e IB.
Seção 3.4 Configuração base-comum
 10. De memória, esboce os símbolos para um transistor pnp e 
para um npn e, em seguida, introduza os sentidos de fluxo 
convencional para cada corrente.
 11. Utilizando as curvas características da Figura 3.7, deter-
mine VBE em IE = 5 mA para VCB = 1, 10 e 20 V. Podemos 
presumir que VCB tem pouca influência sobre a relação 
entre VBE e IE?
 12. a) Determine o valor médio da resistência CA para a curva 
característica da Figura 3.10(b).
 b) Para os circuitos nos quais a magnitude dos resistores 
é em quiloohms, a aproximação feita na Figura 3.10(c) 
é válida [com base nos resultados do item (a)]?
 13. a) Utilizando as curvas características da Figura 3.8, de-
termine a corrente de coletor resultante, se IE = 3,5 mA e 
VCB = 10 V.
 b) Repita o item (a) para IE = 3,5 mA e VCB = 20 V.
 c) Como as modificações em VCB afetaram o valor resul-
tante de IC?
 d) Determine de maneira aproximada como IE e IC estão 
relacionadas, com base nos resultados anteriores.
 14. a) Utilizando as curvas características das figuras 3.7 e 
3.8, determine IC para VCB = 5 V e VBE = 0,7 V.
 b) Determine VBE para IC = 5 mA e VCB = 15 V.
 c) Repita o item (b) utilizando as curvas características da 
Figura 3.10(b).
 d) Faça o mesmo utilizando as curvas características da 
Figura 3.10(c).
 e) Compare as soluções para VBE nos itens (b), (c) e (d). A 
diferença pode ser ignorada se em geral encontramos 
valores de tensão da ordem de poucos volts?
 15. a) Dado αCA de 0,998, determine IC se IE = 4 mA.
 b) Determine αCC se IE = 2,8 mA e IB = 20 μA.
 c) Determine IE se IB = 40 μA e αCC é 0,98.
 16. Esboce, somente de memória, a configuração base-comum 
de um transistor TBJ (npn e pnp) e indique a polaridade da 
polarização aplicada e os sentidos das correntes resultantes.
Seção 3.5 Configuração emissor-comum
 17. Defina ICBO e ICEO. Elas são diferentes? De que maneira se 
relacionam? Seus valores são normalmente próximos?
 18. Utilizando as curvas da Figura 3.13:
a) Determine o valor de IC correspondente a VBE = +750 
mV e VCE = +4 V.
b) Determine o valor de VCE e VBE correspondente a IC = 
3,5 mA e IB = 30 μA.
 *19. a) Para as curvas características de emissor-comum da 
Figura 3.13, determine o beta CC em um ponto de 
operação com VCE = 6 V e IC = 3 mA.
 b) Determine o valor de α correspondente a esse ponto de 
operação.
 c) Em VCE = +6 V, determine o valor correspondente de ICEO.
 d) Calcule o valor aproximado de ICBO, utilizando o valor 
de beta CC obtido no item (a).
 *20. a) Utilizando as curvas características da Figura 3.13(a), 
determine ICEO para VCE = 10 V.
 b) Determine βCC para IB = 10 μA e VCE = 10 V.
 c) Utilizando o valor de βCC determinado no item (b), 
calcule ICBO.
 21. a) Utilizando as curvas características da Figura 3.13(a), 
determine βCC para IB = 60 μA e VCE = 4 V.
 b) Repita o item (a) para IB = 30 μA e VCE = 7 V.
 c) Repita o item (a) para IB = 10 μA e VCE = 10 V.
 d) Revendo os resultados obtidos de (a) a (c), o valor de 
βCC varia de ponto a ponto nas características? Onde 
se situam os valores mais altos? Podemos desenvolver 
alguma conclusão geral sobre o valor de βCC em um 
conjunto de características fornecidas na Figura 3.13(a)?
 *22. a) Utilizando as curvas características da Figura 3.13(a), 
determine βCA para IB = 60 μA e VCE = 4 V.
 b) Repita o item (a) para IB = 30 μA e VCE = 7 V.
 c) Repita o item (a) para IB = 10 μA e VCE = 10 V.
 d) Revendo os resultados de (a) a (c), o valor de βCA varia 
de ponto a ponto nas curvas características? Onde se 
situam os valores mais altos? Podemos desenvolver 
alguma conclusão sobre o valor de βCA em um conjunto 
de curvas características de coletor?
 e) Os pontos escolhidos neste exercício são os mesmos do 
Problema 21. Se esse problema foi resolvido, compare 
os valores de βCC e βCA para cada ponto e comente o 
resultado para cada um dos valores.
 23. Utilizando as curvas características da Figura 3.13(a), 
determine βCC para IB = 25 μA e VCE = 10 V. Calcule, 
então, αCC e o valor resultante de IE. (Utilize o valor de IC 
determinado por IC = βCCIB)
 24. a) Dado que αCC = 0,980, determine o valor correspondente 
de βCC.
 b) Dado que βCC = 120, determine o valor correspondente 
de α.
 c) Dado que βCC = 120 e IC = 2 mA, determine IE e IB.
142 dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos
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 25. Esboce, somente de memória, a configuração emissor-
-comum (para npn e pnp) e introduzaa polarização apro-
priada com os sentidos de correntes para IB, IC e IE.
Seção 3.6 Configuração coletor-comum
 26. Uma tensão de entrada de 2 V rms (medida da base para o 
terra) é aplicada ao circuito da Figura 3.21. Presumindo-se 
que a tensão de emissor siga exatamente a tensão de base e 
que Vbe(rms) = 0,1 V, calcule a amplificação de tensão do 
circuito (Av = Vo/Vi) e a corrente de emissor para RE = 1 kΩ.
 27. Para um transistor que apresente as curvas características 
da Figura 3.13, esboce as curvas de entrada e saída da 
configuração coletor-comum.
Seção 3.7 Limites de operação
 28. Determine a região de operação para um transistor que 
apresente as curvas características da Figura 3.13, se ICmáx 
= 6 mA, BVCEO = 15 V e PCmáx = 35 mW.
 29. Determine a região de operação para um transistor que 
apresente as curvas características da Figura 3.8, se ICmáx 
= 7 mA, BVCBO = 20 V e PCmáx = 42 mW. 
Seção 3.8 folha de dados do transistor
 30. Utilizando a Figura 3.23 como referência, determine a 
faixa de temperatura permitida para o dispositivo em graus 
Fahrenheit.
 31. Utilizando a informação fornecida na Figura 3.23, ob-
servando PDmáx, VCEmáx, ICmáx e VCEsat, esboce os limites de 
operação do dispositivo.
 32. Com base nos dados da Figura 3.23, qual é o valor esperado 
para ICEO utilizando-se o valor médio de βCC?
 33. Como a faixa de valores de hFE [(Figura 3.23(c), normali-
zada para hFE = 100] se compara com a faixa de valores de 
hfe [(Figura 3.23(b)] para a faixa de IC entre 0,1 e 10 mA?
 34. Utilizando as curvas características da Figura 3.23(d), 
determine se a capacitância de entrada na configuração 
base-comum aumenta ou diminui para valores crescentes 
de potencial reverso de polarização. É possível explicar 
por quê?
 *35. Utilizando as características da Figura 3.23(b), determine 
quanto o nível de hƒe variou de seu valor em 1 mA para 
seu valor em 10 mA. Observe que a escala vertical é lo-
garítmica, podendo ser necessário consultar a Seção 11.2. 
Deve-se considerar a variação em uma situação de projeto?
 *36. Utilizando a curva característica da Figura 3.23(c), deter-
mine o valor de βCC em IC = 10 mA para os três valores de 
temperatura fornecidos na figura. A variação é significa-
tiva para a faixa de temperatura especificada? Há algum 
elemento que deveria ser considerado no desenvolvimento 
de um projeto?
Seção 3.9 teste de transistores
 37. a) Utilizando as características da Figura 3.24, determine 
βCA para IC = 14 mA e VCE = 3 V.
 b) Determine βCC em IC = 1 mA e VCE = 8 V.
 c) Determine βCA em IC = 14 mA e VCE = 3 V.
 d) Determine βCC em IC = 1 mA e VCE = 8 V.
 e) Como os valores de βCA e βCC se comparam em cada 
região?
 f) A aproximação βCC ≅ βCA é válida para esse conjunto de 
características?
Capítulo 3 transistores bipolares de junção 143
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Polarização CC — tBJPolarização CC — tBJ
objetivos 
• Ser capaz de determinar os valores de corrente contínua para as várias con figurações importantes com TBJ.
• Entender como medir os valores de tensão importantes de uma configuração com TBJ e usá-los para determinar se o 
circuito opera corretamente.
• Conhecer as condições de saturação e de corte de um circuito com TBJ e os níveis esperados de tensão e corrente esta-
belecidos por cada condição.
• Ser capaz de realizar uma análise por reta de carga das configurações mais comuns com TBJ. 
• Familiarizar-se com o processo de concepção de amplificadores com TBJ.
• Compreender o funcionamento básico de circuitos de chaveamento com transistores.
• Começar a entender o processo de solução de problemas em circuitos transistorizados.
• Desenvolver um sentido para os fatores de estabilidade de uma configuração com TBJ e para o modo como eles afetam 
sua operação devido a mudanças em características específicas e alterações ambientais.
44444
4.1 introdução
Para a análise ou o projeto de um amplificador com 
transistor, é necessário o conhecimento das respostas CC 
e CA do sistema. É comum imaginarmos que o transistor 
é um dispositivo mágico capaz de aumentar o valor da 
entrada CA aplicada sem o auxílio de uma fonte de energia 
externa. Na verdade, 
qualquer aumento em tensão, corrente ou potência CA 
é resultado de uma transferência de energia das fontes 
CC aplicadas.
A análise ou o projeto de qualquer amplificador ele-
trônico, portanto, utiliza duas componentes: as respostas CA 
e CC. Felizmente, o teorema da superposição é aplicável, 
e a análise das condições CC pode ser totalmente separada 
da resposta CA. Mas deve-se ter em mente que, durante a 
fase de projeto ou síntese, a escolha dos parâmetros para os 
valores CC exigidos influenciará a resposta CA e vice-versa.
O valor CC de operação de um transistor é con-
trolado por vários fatores, incluindo uma vasta gama de 
pontos de operação possíveis nas curvas características 
do dispositivo. Na Seção 4.2, será estabelecida a faixa 
de operação para o amplificador com transistor bipolar 
de junção (TBJ). Uma vez definidos a corrente CC e os 
valores de tensão desejados, um circuito que estabeleça 
o ponto de operação escolhido deve ser projetado. Vários 
desses circuitos serão analisados neste capítulo. Cada pro-
jeto determinará também a estabilidade do sistema, isto é, 
o quanto ele é sensível às variações de temperatura, outro 
tópico que será explorado em uma seção deste capítulo.
Embora vários circuitos sejam estudados neste ca-
pítulo, há certa semelhança entre a análise de cada confi-
guração devido ao uso recorrente das seguintes relações 
básicas importantes de um transistor:
 VBE 0,7 V (4.1)
 
IE = (β + 1)IB IC 
 (4.2)
 IC = βIB (4.3)
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Na verdade, uma vez que a análise dos primeiros 
circuitos seja claramente compreendida, o caminho para 
a solução dos circuitos seguintes começará a se tornar 
bem evidente. Na maioria dos casos, a corrente de base 
IB é a primeira quantidade a ser determinada. Uma vez 
conhecido o valor de IB, as relações da Equação 4.1 até 
a 4.3 podem ser aplicadas para que sejam definidos os 
parâmetros restantes de interesse. As semelhanças na 
análise se tornarão imediatamente óbvias à medida que 
avançarmos no capítulo. As equações para IB são tão 
similares para várias configurações que uma delas pode 
ser deduzida de outra pela simples retirada ou adição de 
um ou dois termos. A função básica deste capítulo é pro-
porcionar ao leitor certa intimidade com as características 
do TBJ que permita a realização de uma análise CC para 
qualquer circuito que empregue o amplificador com TBJ.
4.2 Ponto de oPeração
O termo polarização que aparece no título deste 
capítulo se refere genericamente à aplicação de tensões 
CC em um circuito para estabelecer valores fixos de 
corrente e tensão. Para amplificadores com transistor, 
a corrente e a tensão CC resultantes estabelecem um 
ponto de operação nas curvas características que defi-
nem a região que será empregada para a amplificação 
do sinal aplicado. Visto que o ponto de operação é 
fixo na curva, também é chamado de ponto quiescente 
(abreviado como ponto Q). Por definição, quiescente 
significa em repouso, imóvel, inativo. A Figura 4.1 
mostra as características de saída para um dispositivo 
com quatro pontos de operação indicados. O circuito de 
polarização pode ser projetado para estabelecer a ope-
ração do dispositivo em qualquer um desses pontos ou 
em outros dentro da região ativa. Os valores máximos 
permitidos para os parâmetros são indicados na Figura 
4.1 por uma linha horizontal para a corrente máxima de 
coletor ICmáx
 e uma linha vertical para a tensão máxima 
entre coletor e emissor VCEmáx
. A restrição de potência 
máxima é definida na mesma figura pela curva PCmáx
. No 
extremo inferior do gráfico está localizada a região de 
corte, definida por IB ≤ 0 μA, e a região de saturação, 
definida por VCE ≤ VCEsat
.
O dispositivo TBJ poderia ser polarizado para ope-
rar foradesses limites máximos, mas o resultado da 
operação seria uma redução considerável na vida útil do 
dispositivo ou sua destruição. Ao limitarmos a operação 
à região ativa, é possível selecionar diversas áreas ou 
pontos de operação diferentes. O ponto Q escolhido 
depende do tipo de utilização do circuito. Podemos con-
siderar, ainda, algumas diferenças entre os vários pontos 
mostrados na Figura 4.1 para apresentar algumas ideias 
5
IC máx
Saturação
IC (mA)
VCE0
5
10
15
20
25
10 15
80 μA
60 μA
50 μA
40 μA
30 μA
20 μA
10 μA
Corte
VCEmáx
VCEsat
B
D
C
PCmáx
70 μA
20 (V)
A
0 μAIB =
Figura 4.1 Vários pontos de operação dentro dos limites de operação de um transistor.
Capítulo 4 Polarização CC — tBJ 145
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