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CENTRO UNIVERSITÁRIO INTERNACIONAL UNINTER
ESCOLA SUPERIOR POLITÉCNICA
BACHARELADO EM ENGENHARIA ELÉTRICA 
DISCIPLINA MATERIAIS ELÉTRICOS
 ESTUDO DO PRINCÍPIO DE FUNCIONAMENTO DOS TRANSITORES
GUTEMBERG MENDES DE SOUZA
 RU:4475089
Prof.ª: ELIANE SILVA CUSTÓDIO 
CABO FRIO – RJ
2024
SUMÁRIO
 
 RESUMO.....................................................................................................................pág. 2
1 INTRODUÇÃO................................................................................................ pág. 3
 2 DESENVOLVIMENTO....................................................................................pág. 4
 2.1 JUNÇÃO NPN PNP..........................................................................................pág. 4
 2.2 MATERIAS UTILIZADOS.............................................................................. pág. 5
 2.3 PRINCÍPIO DO FUNCIONAMENTO DO TRANSISTORES.................. pág. 6 e 7
 2.4 PRINCÍPIO DO FUNCIONAMENTO TRANSISTORES MOSFET..........pág.7 e 8
 2.5 ALGUNS TIPOS DE TRANSISTORES E SUAS APLICAÇÕES.......... pág. 9 e 10
 3 CONCLUSÕES................................................................................................... pág.10
 4 REFERÊNCIA BIBLIOGRÁFICAS...................................................................pág.10
RESUMO
 Este trabalho tem por finalidade descrever sobre o funcionamento dos transistores, um dispositivo semicondutor.
 Apresentaremos um pouco sobre transistores um dispositivo semicondutor, geralmente feito de silício ou germânio, usado para amplificar ou atenuar a intensidade da corrente elétrica em circuitos eletrônicos.
 E por fim um pouco sobre outros modelos de transistores e suas aplicações.
1 INTRODUÇÃO'
 Assim como existem materiais condutores e materiais isolantes, existe um tipo de material que é um meio termo entre esses dois primeiros, esse material é o semicondutor.
 O semicondutor, portanto, possui um nível de condutividade entre os extremos de um isolante e um condutor.
 Os transístores, um dos componentes eletrônicos mais revolucionários do século XX, desempenha um papel crucial na eletrônica moderna. Ele atua como um interruptor ou amplificador, permitindo que os dispositivos eletrônicos funcionem eficientemente e com baixo consumo de energia.
 Na sua essência, os transístores é um dispositivo semicondutor que pode amplificar ou interromper o fluxo de corrente elétrica. Ele é composto principalmente de silício ou germânio, e seu funcionamento baseia-se na capacidade desses materiais em controlar o fluxo de elétrons através deles. 
 Além dos transístores NPN e PNP, há vários outros tipos, cada um com suas características e aplicações específicas.
 
2 DESENVOLVIMENTO
2.1 JUNÇÃO NPN E PNP
 O transistor é um dispositivo de três terminais e consiste em três camadas distintas. Dois deles são dopados para dar um tipo de semicondutor e o outro é o tipo oposto, ou seja, dois podem ser do tipo N e um do tipo P, ou dois podem ser do tipo P e um pode ser do tipo N. dispostos de modo que as duas camadas semelhantes do transistor ensanduichem a camada do tipo oposto. Como resultado, esses dispositivos semicondutores são designados como transistores PNP ou transistores NPN, de acordo com a forma como são constituídos. 
conforme a figura 1 abaixo
 
 Os nomes dos três eletrodos são amplamente usados, mas seus significados nem sempre são compreendidos:
· Base:   A base do transistor ganha esse nome pelo fato de que nos primeiros transistores, esse eletrodo formava a base de todo o dispositivo. Os primeiros transistores de contato de ponto tinham dois contatos de ponto colocados no material de base. Este material de base formou a conexão de basee o nome pegou.
· Emissor:   O emissor ganha esse nome pelo fato de emitir os portadores de carga.
· Coletor:   O coletor recebe esse nome pelo fato de coletar os portadores de carga. Para o funcionamento do transistor é fundamental que a região da base seja bem fina. Nos transistores de hoje, a base pode ter apenas cerca de 1 µm de diâmetro. É o fato de a região da base do transistor ser fina que é a chave para o funcionamento do dispositivo
2.2 MATERIAIS UTILIZADOS (CONSTRUÇÃO E DOPAGEM) 
Os diodos são formados pela união de dois semicondutores. Logo, eles têm dois terminais, um deles ligado ao semicondutor tipo N, cátodo, e um ligado ao semicondutor tipo P, ânodo. Por serem formados por três semicondutores, os transistores possuem três terminais. As figuras anteriores também destacam os nomes que cada um deles recebe: emissor, base e coletor.
A seguir, a figura 2 mostra três diferentes encapsulamentos encontrados para transistores. Nos dois primeiros, fica aparente cada um dos terminais. Não se preocupe, porque os manuais dizem o que cada “perninha” do transistor é: emissor, base ou coletor.
conforme a figura 2 abaixo
 O emissor é fortemente dopado. Ele tem esse nome porque sua principal função é emitir portadores de carga para a base. Sendo assim, se for um transistor tipo NPN, ele vai emitir elétrons para a base, já que esses são os portadores majoritários do semicondutor tipo N. Usando a mesma lógica, o emissor do transistor PNP emite lacunas para a base.
Vamos agora falar da base. Ela tem esse nome por se encontrar no meio do transistor e possui uma dopagem média além de ser a mais fina das camadas.
O coletor, por sua vez, é levemente dopado. Seu nome também está ligado à sua tarefa, que é coletar os portadores de carga que vêm da base. Perceba que os desenhos mostram que ele é mais comprido do que as demais camadas. Isso porque ele foi projetado para dissipar a maior parte da potência gerada nos circuitos transistorizados.
2.3 PRINCÍPIOS DE FUNCIONAMENTO DO TRANSISTORES
 Um transistor é um dispositivo de três terminais que é largamente utilizado na eletrônica devido às suas características de amplificação. 
conforme a figura 3 abaixo
 De uma forma simples, podemos dizer que a tensão que é aplicada entre os terminais base e emissor controla a corrente que circula do coletor para o emissor. Essa característica permite o funcionamento do transistor como amplificador, pois uma pequena corrente circulando na base permite uma corrente bem maior circulando no coletor, e permite também o seu funcionamento como chave, que será explorado nesta aula.
A composição física do transistor se assemelha ao diodo. A diferença é que o diodo apresenta a junção de dois materiais, um do tipo P e um do tipo N, enquanto o transistor apresenta a junção de três materiais, dois do tipo P e um do tipo N ou o contrário, dois do tipo N e um tipo do P, como podem ser observados nas Figuras 3 e 4, respectivamente. As correntes ib , ic e ie são as correntes circulantes na base, coletor e emissor.
conforme a figura 4 abaixo
conforme a figura 5 abaixo
A diferença entre os dois tipos de transistores, PNP e NPN está na polaridade, com o sentido da corrente entre coletor e emissor. Isso implica também na mudança da polaridade da tensão aplicada na base do transistor, no entanto, o funcionamento de ambos é semelhante.
Existem duas equações básicas no estudo e análise de transistores, a Equação 1 podemos retirar do seu diagrama e a Equação 2 é definida a partir das características funcionais do transistor.
Ie = Ic + Ib (1)
Ic = β . Ib (2)
Em que β é o parâmetro de ganho de corrente e é fornecido pelo fabricante do dispositivo.
 
2.4 PRINCÍPIO DO FUNCIONAMENTO TRANSISTORES MOSFET
Um MOSFET é um dispositivo de quatro terminais que possui terminais de fonte (S),porta (G), dreno (D) e corpo (B). Em geral, o corpo do MOSFET está em conexão com o terminal de origem, formando assim um dispositivo de três terminais, como um transistor de efeito de campo. O MOSFET é geralmente considerado como um transistor e empregado tanto nos circuitos analógicos quanto nos digitais. Esta é a introdução básica ao MOSFET. E a estrutura geral deste dispositivo é a seguinte:
O princípio principal do dispositivo MOSFET é ser capaz de controlar a tensão e o fluxo de corrente entre terminais de fonte e dreno. Funciona quase como um switch e a funcionalidade do dispositivo é baseada no capacitor MOS. O capacitor MOS é a parte principal do MOSFET.
A superfície do semicondutor na camada de óxido abaixo, que está localizada entre a fonte e o dreno o terminal pode ser invertido do tipo p para o tipo n pela aplicação de uma porta positiva ou negativa tensões respectivamente. Quando aplicamos uma força repulsiva para a tensão de porta positiva, então os buracos presentes abaixo da camada de óxido são empurrados para baixo com o substrato.
A região de depleção preenchida pelas cargas negativas ligadas que estão associadas ao aceitador átomos. Quando os elétrons são alcançados, um canal é desenvolvido. A voltagem positiva também atrai elétrons da fonte n + e regiões de drenagem para o canal. Agora, se uma tensão for aplicada entre o dreno e fonte, a corrente flui livremente entre a fonte e o dreno e a tensão da porta controla os elétrons no canal. Em vez da tensão positiva, se aplicarmos uma tensão negativa, um canal oco irá ser formada sob a camada de óxido.
conforme a figura 6 abaixo
2.5 ALGUNS TIPOS DE TRANSISTOR E SUAS APLICAÇÕES 
 Transistor de Junção Bipolar (BJT): O Transistor de Junção Bipolar (BJT, do inglês Bipolar Junction Transistor) é um dos tipos mais antigos de transistores. Ele é formado por três camadas de material semicondutor, denominadas emissor, base e coletor. Os BJTs são classificados em dois tipos: NPN e PNP, dependendo da ordem dessas camadas. O BJT é amplamente usado em amplificadores de áudio, rádios, televisores e computadores devido à sua capacidade de amplificar correntes para qualquer aplicação que necessita-se a passagem da corrente em apenas um sentido.
 Transistor de Efeito de Campo (FET): O Transistor de Efeito de Campo (FET, do inglês Field Effect Transistor) opera por meio de um campo elétrico criado por uma tensão aplicada. Os FETs são divididos em duas categorias principais: JFET (Junction Field-Effect Transistor) e MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor). Os FETs são conhecidos por sua alta impedância de entrada e são comumente utilizados em circuitos de RF, sistemas de áudio e computadores. 
 MOSFET: O MOSFET é uma variante do FET que usa uma porta isolada para controlar a condutividade do dispositivo. Eles são altamente eficientes e apresentam uma rápida resposta de comutação, tornando-os ideais para aplicações de potência e em dispositivos de armazenamento de memória como RAM e flash drives. 
 Transistor Darlington: O Transistor Darlington é uma configuração especial que combina dois BJTs para oferecer uma alta corrente de saída e um ganho de corrente muito elevado. Esta característica torna-os adequados para aplicações que requerem altas correntes, como em controladores de motores e circuitos de potência. 
 Transistor IGBT: Os Fototransistores são dispositivos sensíveis à luz que funcionam de forma similar aos BJTs, com a diferença de que a luz incidente no dispositivo controla a corrente que flui através dele. Eles são comumente utilizados em sensores ópticos, controles remotos e sistemas de comunicação por fibra óptica.
 Transistor SIT: O Transistor de Indução Estática (SIT, do inglês Static Induction Transistor) é um tipo de FET que oferece alta velocidade de comutação e é utilizado em aplicações de alta frequência, como transmissores de rádio e equipamentos de comunicação.
 Transistor HEMT: O Transistor de Indução Estática (SIT, do inglês Static Induction Transistor) é um tipo de FET que oferece alta velocidade de comutação e é utilizado em aplicações de alta frequência, como transmissores de rádio e equipamentos de comunicação.
3 CONCLUSÕES 
Os transístores, desde sua invenção, têm moldado o curso da tecnologia eletrônica. Seu impacto vai muito além dos dispositivos em que são encontrados; eles têm influenciado a maneira como vivemos, trabalhamos e nos divertimos. À medida que avançamos para um mundo cada vez mais digitalizado, o papel dos transístores torna-se ainda mais central. Eles são, sem dúvida, um dos pilares da eletrônica moderna e continuarão a ser um componente fundamental na evolução tecnológica futura.
4 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
Livros: 
AHMED, A. Eletrônica de potência. São Paulo: Pearson Education, 2000.
RASHID, M. H. Eletrônica de potência. São Paulo: Makron, 1999.
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