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O transistor
Transistores, chaves, amplificadores e polarização: seus modos de funcionamento e suas serventias.
Prof. Raphael de Souza dos Santos
1. Itens iniciais
Propósito
Compreender os conceitos básicos de funcionamento do transistor bipolar de junção, seu funcionamento com
transistor de efeito de campo, adquirir noções sobre as curvas características do dos transistores, saber como
analisar circuitos com TBJ e identificar suas aplicações como chaves eletrônicas, amplificadores de pequenos
sinais e suas variações.
Preparação
Antes de iniciar o conteúdo deste texto, tenha à mão papel, caneta, aplicativo de planilha eletrônica e
calculadora científica. Também é possível usar a calculadora de seu smartphone/computador.
Objetivos
Identificar as características de funcionamento dos transistores, assim como sua utilização como chave
eletrônica e na amplificação de pequenos sinais.
 
Reconhecer o funcionamento dos transistores de efeito de campo e sua curva característica.
Introdução
Para começar, assista ao vídeo a seguir sobre o transistor bipolar de junção (TBJ).
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
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1. Transistores: funcionamento, aplicações e amplificação de sinais
O TBJ como amplificador e como chave eletrônica
Neste vídeo, falaremos sobre os Transistores Bipolar de Junção (TBJ), apresentaremos suas funcionalidades e
possíveis aplicações, vamos lá!
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para assistir ao vídeo.
No monitoramento de variáveis, muitos sinais apresentam amplitudes muito baixas (sinais muito fracos), como
aqueles produzidos pelo corpo humano e que são medidos pelos equipamentos médicos.
 
Vejamos dois exemplos.
Ecocardiograma
O ecocardiograma é um exame de imagem que
utiliza ultrassom para avaliar a estrutura e o
funcionamento do coração.
Eletroencefalograma
O eletroencefalograma é um exame que registra
a atividade elétrica do cérebro para
diagnosticar distúrbios neurológicos.
Esses sinais, que possuem baixas amplitudes, podem ser de difícil leitura e interpretação pelo operador, tendo
em vista a dificuldade de separá-los dos ruídos de instrumentação ou de outras variáveis do processo. Para
transformá-los em sinais úteis com capacidade de aproveitamento por ele ou pelo sistema de aquisição de
dados do processo, é necessário amplificá-los.
Transistores bipolares de junção
De maneira similar à da construção dos diodos
semicondutores, os transistores bipolares de junção
(TBJs) são formados por três materiais semicondutores
dopados. Dependendo de sua construção, os TBJs são
classificados como NPN ou PNP (junções entre
semicondutores).
 As duas
letras que
formam
essas
junções
indicam o
seguinte:
Exemplos de TBJs.
Para entender melhor os TBJs do tipo NPN e PNP, confira a imagem!
Construção de um transistor: NPN e PNP.
Cada material utilizado na composição do transistor recebe um nome específico. Confira!
1
Base (B)
O material do centro se chama base (B). Esse material recebe esse nome por ser posicionado no
centro e ter contato com os outros dois lados, sendo mais levemente dopado que os demais e com
uma camada mais fina.
2
Emissor (E)
Uma das extremidades é denominada emissor (E) por ser mais fortemente dopada (com elétrons ou
buracos, dependendo do tipo de material) e fornecer elétrons ou lacunas.
3
Coletor (C)
A outra extremidade recebe o nome de coletor (C) por receber elétrons ou lacunas e apresentar
uma dopagem intermediária.
Desse modo, um transistor possui três terminais: emissor, base e coletor. Como conta com duas junções
(coletor/base e base/emissor), ele se assemelha a dois diodos conectados. Independentemente de sua
construção, a análise dos transistores NPN e PNP mostra que eles são similares.
Transistor não polarizado
De maneira similar ao que acontece com os diodos, quando os transistores não são polarizados, a difusão de
elétrons nas junções entre as camadas produz camadas de depleção (barreiras de potencial). Confira a
imagem!
N 
Semicondutor do tipo N considerado
negativo, ou seja, sua carga elétrica é
transportada por elétrons.
P 
Semicondutor do tipo P considerado
positivo, já que ela é transportada pela
movimentação de lacunas (buracos).
Transistor NPN não polarizado.
Polarização do transistor NPN
Um transistor pode ser, dependendo da forma como a fonte de alimentação se conecta com os terminais do
transistor, polarizado das seguintes formas, confira.
Polarização direta
Quando uma fonte de alimentação contínua é conectada aos terminais de
um transistor de tal maneira que as junções emissor/base e coletor/base
estão polarizadas diretamente (como ocorre nesta figura), considera-se
que sua polarização é direta.
Nessa polarização, as correntes fluem do emissor e do coletor para a
base. Dessa maneira, o fluxo de corrente é elevado nas duas junções.
Polarização reversa
Nessa polarização, as duas junções ficam reversamente polarizadas e a
corrente circula da base para o emissor e para o coletor. Como a base é
levemente dopada, a corrente circulante é de pequena intensidade
(corrente de fuga).
Polarização direta-reversa
Nessa configuração, a junção coletor/base é polarizada reversamente,
enquanto a junção emissor/base é polarizada diretamente.
Nessa configuração, quando a fonte de polarização direta for maior do
que 0,7V (polarização do diodo) e for estabelecida uma polarização
reversa entre o coletor e a base, será estabelecido um fluxo de corrente
entre o coletor e o emissor com uma pequena corrente de fuga para a
base.
Quando o transistor utilizado possui uma configuração PNP, a mesma lógica pode ser aplicada: basta, para
isso, haver a inversão das fontes de alimentação.
Simbologia
Na imagem a seguir, é possível observar os símbolos esquemáticos dos transistores NPN e PNP. Pode-se
observar ainda que a direção das setas sinaliza os sentidos das correntes.
Simbologia dos transistores NPN e PNP.
Em virtude da lei dos nós, é possível relacionar as correntes por meio da equação 1:
Ganhos intrínsecos de um transistor
A relação entre a corrente contínua (CC) no coletor e a CC na base é chamada de ganho de corrente :
A relação entre a CC do coletor e a do emissor é estabelecida pelo ganho (também chamado de hFE):
A quase totalidade da corrente que atravessa o emissor chega ao coletor (e vice-versa). Por essa razão, as
correntes de coletor e emissor são quase idênticas.
 
A relação entre os ganhos do transistor é estabelecida a seguir:
Eq. 1
Eq. 2
Eq. 3
Análise de circuitos com TBJ
No circuito da imagem, são utilizadas duas fontes de tensão contínua na polarização de um transistor NPN:
Circuito com transistor NPN polarizado.
Essa configuração é chamada de emissor comum, pois as duas fontes estão conectadas ao emissor.
Comentário
É possível utilizar a lei das tensões para montar duas equações capazes de descrever o comportamento
do circuito. 
A equação a seguir descreve o comportamento da resistência da base do transistor , da resistência de
emissor e da junção entre a base e o emissor ( ). Quando é diretamente polarizada, essa
resistência apresenta uma queda de tensão de (chamada de tensão base emissor ou ):
Eq. 4
Eq. 5
Já a equação 6 descreve o comportamento das resistências de coletor e de emissor e da
tensão entre ambos :
Por intermédio dessas equações, é possível analisar o comportamento dos transistores e das fontes de
polarização.
Curvas características
Por causa das curvas características, é possível traçar a relação entre as correntes e as tensões de um
transistor, dessa forma: Relação versus .
 
Para cada corrente de base , existe uma tensão correspondente entre a base e o emissor ,
confira a imagem!
Relação \(I_B\) e \(V_{B E}\).
A curva que relaciona a corrente da base com a tensão na junção entre a base e o emissor se assemelha,
como era esperado, à curva do diodo: Relação entre versus .
 
A curva que relaciona o comportamento da corrente de coletor e a tensão entre o coletor e o emissor 
 pode ser observada na imagem,veja.
Eq. 6
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Acesse a versão digital para ver mais detalhes da imagem
abaixo.
Relação \(I_C\) e \(V_{C E}\).
A curva se divide da seguinte forma, confira.
Região de saturação
A parte inicial da curva é chamada de região de saturação. Nessa região, o transistor não funciona
como amplificador. Na prática, ele se comporta como um curto-circuito ou uma chave fechada 
.
Para sair da região de saturação, é necessário polarizar o diodo coletor/base diretamente com uma
tensão de 0,7V. Desse modo, o diodo entra na parte plana da curva (chamada de região ativa).
Região ativa
Nessa região, a variação na tensão não influencia a corrente do coletor, enquanto a da base é
fixa. A equação 2 é válida na região ativa.
Os transistores operam na região ativa quando são usados como amplificadores. Nessa região, a
corrente de coletor é proporcional à de base. A parte final é a região de ruptura.
Região de corte
Na região da curva versus , em que é igual a zero, encontra-se a região de corte. Nessa
região, o transistor funciona como um circuito aberto ou uma chave aberta .
Geralmente, o gráfico fornecido pelo fabricante possui diversos valores de como os da figura a seguir.
Isso possibilita a determinação do ganho para diferentes polarizações do circuito (diferentes níveis de 
), entenda com a imagem:
Conteúdo interativo
Acesse a versão digital para ver mais detalhes da imagem
abaixo.
Relação \(I_C\) e \(V_{C E}\) para diferentes niveis de corrente.
Observando o gráfico da figura acima e medindo as correntes de coletor e de base, é possível utilizar a
equação 2 para determinar o ganho :
Circuitos de polarização TBJ
A polarização dos transistores consiste na definição do ponto de operação (região de operação). Ela é
definida pelo circuito (fontes de alimentação e resistores) na qual o transistor está inserido.
Reta de carga
De maneira similar ao que é feito com os diodos, a determinação dos parâmetros de um circuito com
transistores pode ser feita por intermédio da reta de carga do circuito.
 
Consideremos o seguinte circuito:
Circuito com transistor – reta de carga.
A reta de carga nos transistores é traçada para se obter, considerando a existência da resistência , a
corrente e a tensão . Assim, pela lei das tensões, pode-se elaborar a equação 7, confira o
desenvolvimento.
Agora, confira a Eq. 7:
Como uma reta é definida por dois pontos, para traçar a reta de carga utiliza-se como referência os extremos
da curva versus , ou seja, o transistor como um curto-circuito (saturação) e um circuito aberto
(corte). Desse modo, confira e compare o desenvolvimento para um transistor como curto-circuito e como
circuito aberto.
Ou seja, a tensão é igual à da fonte de polarização. Desse modo, a partir da reta de carga e mediante a
definição de uma corrente , é possível obter os valores de e (ponto quiescente ou ponto Q), que
correspondem ao ponto de operação, confira a imagem.
 
Eq. 7
Transistor como curto-circuito (VCE = 0) Transistor como circuito aberto (IC = 0) 
Reta de carga – determinação de parâmetros.
Transistor como chave
A configuração mais simples de um transistor é sua utilização como chave.
Atenção
Na configuração com chave, o transistor opera apenas nas regiões de corte ou de saturação – e não na
região ativa. 
Na saturação, o transistor opera como uma chave fechada por uma ligação direta entre o coletor e o emissor.
Na região de corte, sua atuação é como a de uma chave aberta, interrompendo a ligação que existe entre o
coletor e o emissor.
Corrente de base
A operação de um transistor é controlada por sua corrente de base .
 
Quando é zero (ou muito próxima dele), o transistor entra em corte. Já quando essa corrente está na
saturação ou acima desse limite, a corrente de coletor é máxima e ele está saturado.
Transistor como amplificador de pequenos sinais
Quando o transistor está operando em sua região ativa, a corrente da base é significantemente
ampliada pelo ganho do transistor . Isso é possível com o uso de fontes e resistores que o polarizam
nessa região e estabelecem valores específicos de tensões e de correntes.
 
Há três configurações mais comuns nesse caso:
Configuração emissor comum
Essa configuração possui o terminal emissor comum às fontes de polarização, como ocorre, por exemplo, no
circuito desta imagem.
Circuito emissor comum.
A análise da polarização do circuito é feita ao se analisar o circuito sem o sinal de entrada ( ) e saída ( 
 ). Isso ocorre no circuito da figura a seguir, na qual se observa apenas aquele alimentado pela fonte de
CC:
Circuito emissor comum – análise CC.
Pela lei das tensões, é possível montar as equações do circuito emissor comum:
Essa análise é utilizada para verificar se o circuito opera na região ativa, ou seja, como amplificador.
 
Operando nessa região, o amplificador apresenta um ganho de tensão proporcional às resistências de
entrada e de saída do transistor (especificadas pelo fabricante), assim como à resistência
colocada no coletor :
 
Em que é o resultado da associação em paralelo entre esses dois resistores fornecida pelo produto
dividido pela soma desses dois resistores:
O sinal negativo na equação do ganho implica um deslocamento de 180o no sinal de saída em relação ao de
entrada (mudança de fase).
 
Confira na imagem Circuito emissor comum com mudança de fase do sinal de saída.
Circuito emissor comum – mudança de fase do sinal de saída.
Caso seja colocada uma resistência no emissor, o ganho de tensão do circuito assumirá esta forma, veja na
imagem.
Circuito emissor comum com resistor no emissor.
Dessa forma, temos:
Configuração base comum
O circuito base comum da imagem a seguir é um amplificador menos utilizado que o circuito emissor comum.
Isso ocorre pelo fato de a impedância de entrada ( ) apresentar valores pequenos e, como consequência
disso, ganhos muito elevados. Esses ganhos geralmente saturam a saída do amplificador.
Circuito base comum.
De maneira similar à do transistor emissor comum, a análise do circuito em CC nos permite traçar sua reta de
carga:
 
O ganho de tensão é definido por:
Configuração coletor comum
A utilização do amplificador emissor comum apresenta uma restrição quanto ao uso da carga. Quanto menor a
resistência da carga, menor é o ganho do amplificador. Por essa razão, o amplificador coletor comum da
imagem a seguir, também conhecido como seguidor de emissor, é utilizado nesses casos.
Circuito coletor comum.
Analisando o circuito elétrico da imagem anterior, podemos, com o auxílio da lei de Kirchhoff, escrever as
tensões existentes no circuito da seguinte maneira:
A topologia do circuito garante ao coletor comum um ganho de tensão igual a:
Configurações (montagem) de amplificadores com TBJ
 
Ao realizar a montagem de projetos com o transistor, deseja-se manter o ponto Q (ponto de operação ou
quiescente) fixo independentemente de outros parâmetros externos. Uma das opções é a utilização de um
divisor de tensão na base para estabilizar o transistor, confira na imagem.
Montagem de circuito com transistor.
Uma das formas de se minimizar os efeitos de é esta:
Em que o valor de consiste no menor valor do ganho que o transistor pode apresentar.
 
Outra consideração é um valor de tensão no emissor igual a:
O ganho de tensão do circuito amplificador com essa configuração é de:
Esse ganho de tensão é o mesmo ganho da configuração emissor comum.
Mão na massa
Questão 1
O transistor do circuito da figura a seguir é utilizado como uma chave eletrônica. A resistência na base é igual
a 3kΩ; a no coletor, a 330Ω. Quando a tensão de entrada aplicada na base do transistor variar de 0V para 5V,
como variará a tensão na saída do circuito? Considere que o valor de β é igual a 10.
A 0V para 5V.
B Será sempre 0V.
C Será sempre 5V.
D Será sempre igual a tensão .
E 5V para 0V.
A alternativa E está correta.
Quando a tensão na base for 0V, a corrente na base será zero. Com o ganho do transistor, é possívelverificar que a corrente de coletor também será nula (zero):
Isso define que, nessa condição, o transistor estará na região de corte; por esse motivo, a tensão na saída
será igual à na fonte.
Quando a tensão na entrada for de 5V, a corrente na base será:
Considerando o ganho do transistor β igual a 10, a corrente de coletor é igual a:
Essa corrente de base, por apresentar um valor muito elevado, garante a saturação do transistor e,
consequentemente, uma tensão quase nula na saída:
 
 
 
Esse nível de tensão pode ser considerado zero se comparado com a tensão de entrada. Assim:
Tensão de entrada (V) Tensão de saída (V)
0 5
5 0
Tabela: Tratamento dos fluidos na Engenharia.
Raphael de Souza dos Santos
Questão 2
Observe o circuito a seguir e considere que o valor de β é igual a 10.
Assinale a opção que representa corretamente os valores dos resistores de base e do coletor para que a
corrente dele seja igual a 10mA:
A e 
 
B e 
C e 
D e 
E e 
A alternativa C está correta.
Assista ao vídeo para conferir a resolução da questão.
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Questão 3
Para o circuito da figura a seguir, considere a tensão de alimentação igual a 30 V e os seguintes
valores para as resistências: e . Determine os valores de 
 e :
A e 
B e 
C e 
D e 
E e 
A alternativa B está correta.
Primeiramente, determina-se a tensão na base. Como as correntes nas resistências e são
aproximadamente iguais ( ), isso pode ser considerado verdade, já que a corrente na base é
sempre pequena.
Desse modo:
Como 
Assim:
A tensão pode ser obtida pela equação:
Como :
Então:
 
 
 
 
 
 
Questão 4
Determine os resistores do emissor e do coletor do circuito da figura a seguir de tal maneira que
seja respeitada a seguinte definição:
Considere:
 
 
 
 
 
 
 
• 
• 
• 
• 
• 
A e 
B e 
C e 
D e 
E e 
A alternativa D está correta.
A determinação da resistência do emissor é feita pela condição definida no enunciado:
Como :
Por meio da lei das tensões:
Questão 5
Considere o circuito a seguir. Os valores dos resistores são e . Já a tensão de
alimentação é . Os parâmetros do transistor, por fim, são e 
. Determine o ganho de tensão do circuito.
 
 
 
 
A
B
C
D
E
A alternativa A está correta.
O circuito da figura consiste em um transistor na configuração emissor comum sem um resistor no emissor.
Assim, o ganho é definido como:
O paralelo entre a resistência do coletor e a de saída do transistor é definida como:
Como , então, vemos que:
Questão 6
Considere o circuito:
Esse circuito possui uma resistência de saída (ro) muito alta (próximo de um circuito aberto). Diante disso, qual
será o ganho de tensão do circuito? Considere estes dados:
 
 
 
 
 
 
 
• 
• 
• 
• 
• 
 
Os valores dos resistores são:
A
B
C
D
E
A alternativa C está correta.
O circuito da figura consiste em um transistor na configuração emissor comum sem um resistor no emissor
e com uma resistência muito elevada na saída do transistor: .
De maneira similar ao exercício anterior, o ganho é definido como:
O paralelo entre a resistência do coletor e a de saída do transistor é definida como:
Como a resistência de saída é muito grande ( ):
Como , verifica-se que:
 
Teoria na prática
Considere o circuito da figura a seguir. Suponha uma resistência de base de 500 kQ, uma resistência
de coletor de e uma fonte de alimentação de 15 V. Determinaremos os pontos que
definem a reta de carga do transistor no circuito.
Chave de resposta
A aplicação da reta de carga nos transistores permite a obtenção do ponto de operação do circuito em
virtude dos valores da corrente de coletor e da tensão entre o coletor e o emissor nas condições de
operação extremas do transistor (corte e saturação).
A análise do circuito nos permite definir a equação:
Aplicando-se as condições extremas, são encontradas duas condições:
Corte 
 
 
• 
Saturação 
Já a corrente de base , em que a reta encontrará a curva do transistor, será aproximadamente de:
Assista ao vídeo para entender melhor a resolução da questão.
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Verificando o aprendizado
Questão 1
Considere o circuito a seguir:
 
• 
 
 
Os parâmetros do circuito são:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
O ganho de tensão do circuito é igual a:
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
A
B
C
D
E
A alternativa D está correta.
O circuito da figura consiste em um transistor polarizado com um divisor de tensão. Desse modo, o ganho é
definido de maneira similar à do ganho do transistor configurado como emissor comum:
O paralelo entre a resistência do coletor e a de saída do transistor é definida como:
Como , então, vemos que:
Questão 2
O circuito da figura a seguir é conhecido como emissor comum. Determine o ganho de tensão do circuito,
considerando que os parâmetros do circuito são:
 
 
 
 
• 
 
 
 
 
 
A
B
C
D
E
• 
• 
• 
• 
• 
• 
A alternativa B está correta.
O circuito da figura consiste em um transistor configurado como emissor comum com um resistor no
emissor. Dessa maneira, o ganho é definido como:
 
2. Transistores de efeito de campo: funcionamento e curvas características
Os transistores de efeito de campo
Neste vídeo, falaremos sobre os transistores de tipo FET, apresentaremos o JFET e MOSFET e suas
características, vamos lá!
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Embora os circuitos com TBJS sejam extensamente utilizados, algumas aplicações exigem impedâncias de
entrada elevadas, característica não esperada do TBJ (normalmente, os valores de são baixos). Para isso,
utilizam-se os transistores de efeito de campo de junção (JFET) ou os de efeito de campo de óxido metálico
(MOSFET).
Transistores de efeito de campo de junção (JFET)
Como demonstra a figura a seguir, a estrutura de um JFET é bastante diferente de um TBJ:
Estrutura e simbologia de um JFET.
No JFET, a condução ocorre pela passagem de portadores de carga ou elétrons (nos dispositivos com canal n)
ou de lacunas (naqueles com canal p) da fonte (source - S) para o dreno (drain - D). Essa passagem ocorre
através da porta (gate - G).
Dreno
É um terminal por meio do qual os portadores majoritários saem do circuito.
Polarização
O circuito a seguir mostra um circuito com a polarização de um JFET com canal n. Uma alimentação positiva
entre o dreno e a fonte estabelece um fluxo de corrente por meio do canal. A intensidade da corrente depende
da fonte de alimentação e da largura do canal, o qual, por sua vez, depende da polarização da porta (G).
Polarização de um JFET.
A ligação da fonte entre a porta e a fonte garante um potencial mais negativo na porta. Com isso, a
fonte fica com a polarização reversa, circulando apenas uma corrente de fuga, o que garante uma alta
impedância entre a porta e a fonte.
Quanto mais negativa a tensão , mais estreito fica o canal de passagem da corrente.
Assim, quando a tensão na porta é suficientemente negativa, o canal se fecha e o JFET fica cortado 
.
Curva característica
Na curva característica do JFET para um valor constante de , o transistor age como um dispositivo
resistivo linear, mantendo a corrente de dreno aproximadamente constante até a região de ruptura, confira a
imagem.
Curva característica de um JFET.
O FET como chave eletrônica
A corrente refere-se à do dreno para a fonte quando a porta está em curto-circuito . Ela
é a corrente máxima de dreno que o JFET é capaz de produzir. Sua região de saturação situa-se no intervalo
no qual a tensão varia entre 0 e 4 V (valor igual à tensão de corte do transistor .
Curva de transcondutância
A curva de transcondutância de um JFET relaciona a corrente de saída com a tensão de entrada 
:
Curva de transcondutância de um JFET.
Polarização
A polarização de um transistor JFET é similar à de um TBJ. Para um transistor do tipo funcionarcorretamente,
deve-se polarizar reversamente a junção entre a porta e a fonte ( ).
 
O circuito a seguir mostra um JFET polarizado. Resistores limitadores de tensão e de corrente são utilizados
para a polarização do transistor.
Polarização de um JFET.
No circuito acima, a tensão aparece devido à corrente de dreno que percorre o , o que promove a
tensão no resistor da fonte. Aplicando-se a lei das tensões na porta, na fonte e na junção reversa,
verifica-se o seguinte:
A junção de porta-fonte reversamente polarizada e corrente constitui uma pequena corrente de
fuga muito próximo de zero. Desse modo, pela lei de Ohm, vê-se que:
Assim:
Pela lei dos nós, a corrente na fonte é a soma das correntes de dreno e de porta.
 
Então:
 
Como a corrente de dreno é muito pequena, pode-se considerar que:
Por causa da lei das tensões, também é possível avaliar que:
Determinação da resistência de fonte (Rs)
O ponto de operação depende da resistência da fonte . O valor ideal da resistência será um ponto
de operação que esteja na região central da curva, confira.
Ponto de operação (Q).
A resistência é determinada pela equação:
Esse valor de produz a reta de carga que permite a determinação do valor de responsável pelo
ponto . A relação entre a corrente do ponto de operação e a tensão de operação é definida por:
O FET como amplificador
A utilização do FET como amplificador será fundamental quando uma resistência de entrada elevada for
necessária. Isso ocorre de maneira diferente daquela registrada no TBJS, que é um amplificador controlado
por corrente. Já o FET é controlado por tensão.
O FET como amplificador fonte comum
A imagem a seguir mostra um amplificador FET na configuração fonte comum. Essa configuração apresenta
várias semelhanças com o amplificador emissor comum. Por esse motivo, sua análise é bastante similar à do
emissor comum.
Amplificador fonte comum com FET.
A resistência de saída do circuito pode ser vista como uma associação entre a resistência do dreno e a da
carga. Ela é definida por:
De maneira similar ao ganho do TBJ, que é definido como , o JFET apresenta um ganho tido como e
conhecido como transcondutância. Esse ganho tem a seguinte definição:
Já a tensão de saída é definida por:
Amplificador com realimentação parcial
Na imagem a seguir, é possível observar um amplificador com realimentação parcial. Esse amplificador possui
uma resistência na fonte (source) do FET.
Amplificador FET com realimentação parcial.
Seu ganho é definido por:
Amplificador seguidor de fonte
O amplificador seguidor de fonte pode ser visto na figura adiante. Nesse circuito, é possível observar que a
fonte de alimentação é conectada diretamente ao dreno (drain).
 
Amplificador FET seguidor de fonte.
O ganho do circuito pode ser definido por:
O FET com camada de óxido de semicondutor e metal
(MOSFET)
O MOSFET é um transistor do tipo FET com uma camada de óxido de semicondutor e metal na porta (gate).
A diferença essencial do MOSFET para o JFET é que o terminal porta é isolado eletricamente do
canal.
Essa camada permite um isolamento maior da porta e garante ao transistor uma impedância de entrada ainda
mais alta. Com isso, a corrente de porta é muito pequena para qualquer tensão, seja ela positiva ou negativa.
MOSFET de modo depleção
Essencialmente, o MOSFET possui quatro terminais:
 
Dreno
 
Fonte
 
Porta
 
Substrato
 
• 
• 
• 
• 
Geralmente, o substrato é conectado à fonte internamente ao dispositivo, não sendo acessível pelo usuário.
Em outras configurações, ele pode ser utilizado para controlar a corrente de dreno.
 
O símbolo do MOSFET com quatro terminais pode ser visto adiante, confira na imagem.
Substrato
É o corpo que dá a sustentação, mas que também contribui com portadores de carga.
Transistor MOSFET depleção.
Os elétrons livres fluem da fonte para o dreno através do material tipo n. A região p, que é chamada de
substrato, pode criar um estreitamento para o fluxo de elétrons entre a fonte e o dreno. A camada de óxido
metálico, por sua vez, impede a passagem da corrente da porta para o material n, funcionando como um
isolante.
 
O MOSFET em modo depleção possui uma tensão de porta negativa. Quando uma tensão é aplicada entre o
dreno e a fonte, os elétrons começam a fluir pelo material n. Da mesma maneira que ocorre com o JFET, a
tensão na porta controla a abertura do canal e, consequentemente, a passagem da corrente por ele.
JFET
Exemplo de JFET. 
Quanto mais negativa a tensão, menor é a corrente de dreno. Quando ela é suficientemente
negativa, a camada de depleção bloqueia completamente o canal e impede a passagem da corrente
elétrica. Dessa maneira, com o suficientemente negativo, o funcionamento do MOSFET é
similar ao do JFET.
Como o terminal da porta é eletricamente isolado do canal, é possível aplicar uma tensão positiva nela. Essa
tensão positiva na porta aumenta o número de elétrons que passam pelo canal. Quanto maior essa tensão,
maior é a corrente no dreno, funcionando, assim, de maneira diferente do JFET.
MOSFET de modo crescimento ou intensificação
O MOSFET de modo crescimento ou intensificação é uma modificação do MOSFET de modo depleção:
Transistor MOSFET intensificação.
Na imagem anterior, é possível ver a representação do MOSFET modo intensificação. Nele, o substrato se
estende até a camada de óxido. Quando a tensão da porta é zero, a alimentação entre o dreno e a fonte força
a passagem de elétrons da fonte para o dreno, mas, como o substrato (material tipo p) tem poucos elétrons, a
tensão na porta é nula e o MOSFET fica desligado.
 
Dessa maneira, o funcionamento é completamente diferente dos transistores tipo JFET ou MOSFET depleção.
Quando o terminal da porta é submetido a um potencial positivo, ele atrai elétrons na região p.
Quando a tensão é suficientemente alta, todas os buracos do material tipo p são completamente
preenchidos por elétrons e uma corrente começa a fluir entre a fonte e o dreno. À medida que isso
acontece, uma corrente de boa intensidade flui entre ambos.
Uma tensão entre a porta e a fonte mínima cria uma corrente entre os dois chamada de tensão limiar 
. Quando a tensão é maior que a limiar , a corrente de dreno é muito alta.
Comentário
Normalmente, a tensão limiar, dependendo do transistor, varia entre 1V até mais de 5V. 
Tensão limite de operação
Os MOSFET apresentam uma camada isolante que impede a passagem da corrente para a porta tanto para as
tensões positivas quanto para as negativas. Essa camada permite o controle da corrente de dreno no
transistor.
Atenção
Como a camada é relativamente fina, uma tensão excessiva pode destruí-la. 
Modos de operação
A operação do MOSFET pode ser resumida em três diferentes modos que variam de acordo com a tensão
aplicada sobre seus terminais.
Para MOSFET positivos ou negativos, as tensões são complementares.
Veremos, desse modo, o que ocorre em três regiões, acompanhe.
D1. Região de corte
A tensão entre porta e fonte é menor que a limiar . Com isso, o transistor permanece
desligado e quase não circula corrente entre o dreno e a fonte. O transistor, desse modo, funciona como uma
chave desligada.
D2. Região do tríodo
A tensão entre o porta e a fonte é maior que a limiar . Por outro lado, a existente entre o
dreno e a fonte é menor que a diferença entre a tensão entre portão e fonte e a limiar 
.
 
Assim:
Nessa situação, o transistor é ligado e uma corrente flui entre o dreno e a fonte. O MOSFET opera na região
linear, sendo controlado pela corrente na porta .
D3. Região de saturação
A tensão entre o porta e a fonte é maior que a limiar . Por outro lado, a tensão encontrada
entre o dreno e a fonte ( ) é maior que a diferença entre a tensão entre porta e fonte e a limiar 
.
 
Desse modo:
Nessa situação, o transistor fica ligado: um fluxo contínuo e intenso de corrente é criado entre o dreno e a
fonte. Sendo a tensão de dreno maior que a da porta, essa parte do canal é desligada. A corrente no dreno é
relativamenteindependente da tensão dele, sendo controlada apenas pela tensão na porta.
Comentário
Entre as maiores aplicações dos circuitos do tipo MOSFET em sistemas digitais, estão suas operações
nas regiões de corte e linear. De maneira oposta, verifica-se que, em sistemas analógicos, suas maiores
aplicações ocorrem na região de saturação. 
Mão na massa
Questão 1
Considerando o circuito da figura a seguir, determine a tensão e a corrente do ponto quiescente (ponto de
operação). Considere estes dados:
 
 
 
 
• 
 
 
 
A
• 
• 
• 
• 
B
C
D
E
A alternativa B está correta.
Assista ao vídeo para conferir a resolução da questão.
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Questão 2
Para o circuito da figura a seguir, mediu-se uma corrente de dreno ( ). Determine a tensão
entre dreno e fonte ( ). Considere estes dados:
 
 
 
 
• 
• 
• 
• 
A
B
C
D
E
A alternativa D está correta.
A determinação da corrente entre o dreno e a fonte é obtida por causa da lei das tensões:
Questão 3
Determine a tensão no gate e a corrente na resistência para o circuito da figura a seguir. Considere
estes dados:
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
A e 
B e 
C e 
D e 
E
A alternativa A está correta.
Confira:
Pela lei de Ohm, vê-se que:
Questão 4
Para o circuito porta comum da figura a seguir, com pontos de operação em e 
, determine a tensão no dreno ( ). Considere estes dados:
 
 
 
 
 
 
 
• 
• 
• 
A
B
C
D
E
A alternativa E está correta.
Aplica-se a lei das tensões:
Questão 5
 
Determine a tensão entre o dreno e a fonte do transistor a seguir. Saiba que os parâmetros do circuito são:
 
 
 
 
 
 
• 
• 
• 
• 
• 
• 
A
B
C
D
E
A alternativa C está correta.
Pela lei das tensões e considerando a corrente de polarização do transistor, vemos que:
Questão 6
Considerando o circuito da figura a seguir, determine a tensão entre a porta e a fonte ( ). Os parâmetros
do circuito são:
 
 
 
 
A
B
 
• 
• 
• 
• 
C
D
E
A alternativa C está correta.
Como a corrente do portão é muito pequena em comparação com a do ponto de operação, pode-se
considerar a queda no resistor do portão desprezível.
Então, pela Lei das tensões, vê-se que:
Teoria na prática
Considere a reta de polarização da imagem a seguir. Determine o resistor de polarização do circuito contendo
um transistor do tipo JFET. Determine também o ponto de operação (Q).
 
 
Chave de resposta
O valor da resistência de polarização do JFET pode ser encontrado por intermédio dos valores máximos do
circuito:
O ponto de operação pode ser definido pelo valor medido de e pelo cálculo do valor de com a
resistência de polarização utilizada no circuito:
Assista ao vídeo para entender melhor a resolução da questão.
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Verificando o aprendizado
Questão 1
Para o circuito do tipo MOSFET da figura a seguir, determine a tensão no gate.
 
A
B
C
D
E
A alternativa A está correta.
A utilização da lei das tensões no divisor de tensão do portão (gate) permite a determinação da corrente
que percorre os resistores do divisor:
Pela lei de Ohm, verifica-se que:
Questão 2
Para o circuito porta comum da figura a seguir, considere a corrente do ponto de operação e os
seguintes dados:
 
 
 
 
 
 
 
 
• 
• 
• 
Determine a tensão na junção porta-fonte ( ):
A
B
C
D
E
A alternativa E está correta.
Para o circuito da figura, deve-se estabelecer uma corrente de operação – nesse caso, de 6mA. Como a
porta está aterrada, sua tensão é nula.
Com essa corrente, é possível determinar a tensão na junção porta-fonte, por causa da lei das tensões:
 
3. Conclusão
Considerações finais
Ao longo dos dois módulos deste texto, descrevemos os transistores e explicamos como eles funcionam.
Apresentamos, para isso, os circuitos com transistores bipolares de junção (TBJs). Também abordamos a
importância dos TBJs como amplificadores de pequenos sinais e destacamos sua determinação do ganho.
 
Estudamos as configurações mais comuns e os circuitos mais utilizados com transistores bipolares. Com isso,
discutimos detalhadamente a elaboração e a importância da curva de polarização. Além disso, descrevemos o
funcionamento deles como chaves eletrônicas.
 
Em seguida, analisamos os transistores de efeito de campo (FET) e os de campo de óxido metálico (MOSFET),
verificando ainda o funcionamento dos FET como amplificadores e chaves eletrônicas. Por fim, discutimos as
principais aplicações e operações dos MOSFET, dando especial atenção a dois modos desse campo: depleção
e intensificação.
Podcast
Para encerrar, ouça a respeito do transistor.
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Explore+
Compreenda um pouco mais a fabricação de um transistor na leitura do artigo Transistor por efeito de campo
e fotocondutor de poli(o-metoxianilina), de Roberto K. Onmori, Luiz Henrique C. Mattoso e Roberto M. Faria.
Referências
BOYLESTAD, R. L.; NASHELSKY, L. Dispositivos eletrônicos e teoria de circuitos. 11. ed. São Paulo: Pearson
Education, 2013.
 
CATHEY, J. J. Dispositivos e circuitos eletrônicos. 1. ed. São Paulo: Makron Books, 1994.
 
HONDA, R. 850 exercícios de eletrônica. 3. ed. São Paulo: Érica, 1991.
 
MALVINO, A. P. Eletrônica. v. 1. 4. ed. São Paulo: Makron Books, 1997.
	O transistor
	1. Itens iniciais
	Propósito
	Preparação
	Objetivos
	Introdução
	Conteúdo interativo
	1. Transistores: funcionamento, aplicações e amplificação de sinais
	O TBJ como amplificador e como chave eletrônica
	Conteúdo interativo
	Ecocardiograma
	Eletroencefalograma
	Transistores bipolares de junção
	Base (B)
	Emissor (E)
	Coletor (C)
	Transistor não polarizado
	Polarização do transistor NPN
	Polarização direta
	Polarização reversa
	Polarização direta-reversa
	Simbologia
	Ganhos intrínsecos de um transistor
	Análise de circuitos com TBJ
	Comentário
	Curvas características
	Conteúdo interativo
	Região de saturação
	Região ativa
	Região de corte
	Conteúdo interativo
	Circuitos de polarização TBJ
	Reta de carga
	Transistor como chave
	Atenção
	Corrente de base
	Transistor como amplificador de pequenos sinais
	Configuração emissor comum
	Configuração base comum
	Configuração coletor comum
	Configurações (montagem) de amplificadores com TBJ
	Mão na massa
	Questão 1
	Questão 2
	Conteúdo interativo
	Questão 3
	Questão 4
	Questão 5
	Questão 6
	Teoria na prática
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	Questão 1
	O ganho de tensão do circuito é igual a:
	Questão 2
	2. Transistores de efeito de campo: funcionamento e curvas características
	Os transistores de efeito de campo
	Conteúdo interativo
	Transistores de efeito de campo de junção (JFET)
	Polarização
	Curva característica
	O FET como chave eletrônica
	Curva de transcondutância
	Polarização
	Determinação da resistência de fonte (Rs)
	O FET como amplificador
	O FET como amplificador fonte comum
	Amplificador com realimentação parcial
	Amplificador seguidor de fonte
	O FET com camada de óxido de semicondutor e metal (MOSFET)
	MOSFET de modo depleção
	MOSFET de modo crescimento ou intensificação
	Comentário
	Tensão limite de operação
	Atenção
	Modos de operação
	D1. Região de corte
	D2. Região do tríodo
	D3. Região de saturação
	Comentário
	Mão na massa
	Questão 1
	Conteúdo interativo
	Questão 2
	Questão 3
	Questão 4
	Questão 5
	Questão 6
	Teoria na prática
	Conteúdo interativo
	Verificando o aprendizado
	Questão 1
	Questão 2
	3. Conclusão
	Considerações finais
	Podcast
	Conteúdo interativo
	Explore+
	Referências