Transistor Bipolar de Junção

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Aula 6
Transistor Bipolar de 
Junção (TBJ)
ECAE03
Eletrônica Analógica I
Professor Luciano Bertini
Sala I.1.2.37
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História
● 1904 - Válvula diodo.
● 1906, Lee De Forest adiciona um terceiro 
elemento chamado grade de controle à válvula 
diodo: origem do triodo.
● Produção de 100 milhões de válvulas em 1937.
● Década de 30: tetrodo e pentodo.
● 23 de dezembro de 1947: o transistor
Coinventores do transistor na Bell 
Laboratories - Ganharam juntos o premio 
nobel em 1956.
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História
John Bardeen
William
Shockley
 Walter H. Brattain
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História
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Video
Transistor: documentário completo
https://www.youtube.com/watch?v=U4XknGqr3Bo
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Construção do Transistor
● O transistor é um dispositivo semicondutor de três camadas que 
consiste em duas camadas de material do tipo N e uma do tipo P ou em 
duas camadas do tipo P e uma do tipo N. 
● O primeiro é denominado transistor NPN e o outro, transistor PNP.
● A polarização CC é necessária para estabelecer a região adequada de 
operação para a amplificação CA. 
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Operação do Transistor
● A operação do transistor npn é exatamente a mesma do pnp se as 
funções das lacunas e elétrons forem trocadas. 
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Operação do transistor
● Na figura, portadores majoritários se difundirão no material do tipo n 
através da junção p-n polarizada diretamente. 
● O material do tipo n interno é muito fino e tem baixa condutividade, 
reduzindo o número de portadores em direção ao terminal da base.
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Video
Como o Transistor funciona
https://www.youtube.com/watch?v=7ukDKVHnac4
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Configuração Base comum
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Curvas características de entrada para um 
transistor em base-comum.
EXATO
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Curvas características de saída ou de coletor 
para um transistor em base-comum
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Corte vs Saturação vs Região ativa
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Modelo simplificado de entrada
APROXIMADO
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Exemplo
a) Utilizando as curvas características de coletor, determine a corrente de 
coletor resultante para IE = 3 mA e VCB = 10 V.
b) Repita o item (a) se IE permanecer em 3 mA, e VCB for reduzida para 2 V.
c) Utilizando as curvas IE x VBE e as curvas características de coletor, 
determine VBE se IC = 4 mA e VCB = 20 V.
d) Repita o item (c) utilizando as curvas características de coletor e o modelo 
simplificado de entrada no item (c) do slide anterior.
Resposta: a) 3mA b) 3mA c) aprox. 0,74V d) 0,7V
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Região de Ruptura
● À medida que a tensão aplicada VCB aumenta, há um ponto em que as 
curvas assumem uma ascensão drástica;
● Isso se deve, principalmente, a um efeito de avalanche semelhante ao 
descrito para o diodo
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Configuração Emissor Comum
● Para a configuração emissor-comum, as características de saída são 
representadas pelo gráfico da corrente de saída (IC) versus a tensão de 
saída (VCE) para uma faixa de valores de corrente de entrada (IB);
● As características de entrada são representadas pelo gráfico de 
corrente de entrada (IB) versus a tensão de entrada (VBE) para uma faixa 
de valores de tensão de saída (VCE).
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Configuração Emissor Comum
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Configuração Emissor Comum
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Exemplo:
a) Utilizando as curvas características do slide anterior, determine IC
 para IB = 30 μA e VCE = 10 V.
b) Idem para VBE = 0,7 V e VCE = 15 V.
Resposta: a) 3,4mA b) 2,5 mA
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Configuração Emissor Comum
● O parâmetro Beta (β)
os valores de IC e IB são relacionados por uma quantidade chamada de 
beta e definida pela seguinte equação:
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βCC e βCA através de um Exemplo
● Vamos determinar βCA para uma região da curva característica definida 
por um ponto de operação IB = 25 μA e VCE = 7,5 V;
● A restrição de VCE = constante exige que seja desenhada uma linha 
vertical através do ponto de operação em VCE = 7,5 V;
● A variação em IB (ΔIB) é definida pela escolha de dois pontos, um de 
cada lado do ponto Q;
● As curvas IB mais próximas atendem bem à exigência.
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βCC e βCA através de um Exemplo
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βCC e βCA através de um Exemplo
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O parâmetro β 
● Beta é um parâmetro especialmente importante, pois oferece uma 
relação direta entre níveis de corrente dos circuitos de entrada e saída 
para uma configuração emissor-comum. Isto é:
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Polarização no emissor comum
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Região de ruptura
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Configuração Coletor Comum
● Possui alto valor de impedância de entrada e baixo valor de impedância 
de saída;
● Isto é, o oposto daquela encontrada para as configurações de base-
comum e de emissor-comum.
● Utilizada principalmente para o casamento de impedâncias;
● Não há necessidade de um conjunto de curvas características da 
configuração coletor-comum para a escolha dos parâmetros do circuito 
● Pode-se projetá-lo utilizando-se as curvas características da 
configuração emissor-comum
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Configuração Coletor Comum
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Limites de Operação
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Folhas de Dados
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Folhas de Dados
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