ESPAÇO DE FORMAÇÃO
Ficha técnica n.o 25 Paulo Peixoto ATEC – Academia de Formação paulo.peixoto@atec.pt
24. ZONAS DE FUNCIONAMENTO DOS TRANSÍSTORES DE JUNÇÃO BIPOLAR A característica da Figura 177 tem diferentes zonas de comportamento do transístor de junção bipolar. Ampliando as curvas características de saída, para tal bastaria efetuar mais medições de IC e UCE para diferentes valores de IB, a representação gráfica seria a seguinte:
As zonas de saturação e de corte são úteis em circuitos digitais, como nos computadores, designados por circuitos de comutação. Na Figura 178 é representado um exemplo de um circuito de comutação.
UCC = + 10 V
RC = 4,7 KΩ IC
Zona de saturação
IB4
Uout
RB
IB3 Uin
IB2 IB1
Figura 178. Circuito de comutação.
Zona ativa (linear) IB = 0μA
Zona de corte (bloqueio)
UCE
Figura 177. Curva característica de saída (IC ; UCE).
24.1.Esquemas simplificados Na maioria das situações torna-se desnecessário a utilização de duas fontes de alimentação para a polarização do transístor. Se a tensão UBB for igual à tensão UCC, utiliza-se apenas uma fonte de tensão para a polarização do transístor, conforme ilustrado na Figura 179.
Fonte: A. Silva Pereira, Mário Águas, Rogério Baldaia, Eletrónica - 2.º volume. RC
IE = IB + IC A primeira é a zona média, na qual o UCE superior a algumas décimas de Volt, que representa a operação normal do transístor. Nesta zona a junção BE está polarizada diretamente e a junção BC está polarizada inversamente. Esta zona designa-se por zona ativa ou zona linear. Nesta zona o transístor funciona como amplificador, onde as variações do sinal de entrada produzem variações proporcionais no sinal de saída. A segunda zona é caracterizada por ter a corrente de base igual a zero, e uma corrente de coletor muito pequena, próxima de zero. O desenho da característica inferior está desproporcionado na Figura 177, surgindo maior do que é habitual. Esta curva inferior define a chamada zona de corte ou bloqueio do transístor e a sua pequena corrente de coletor designa-se por corrente de corte ou bloqueio do coletor. Nesta região ambas as junções estão polarizadas inversamente. A terceira zona é definida por uma subida da característica, com UCE a variar entre 0 e algumas décimas de Volt. Esta parte da característica denomina-se por zona de saturação. Nesta região a junção BC tem uma tensão insuficiente para recolher todos os eletrões livres injetados na base, a corrente de base é maior que o valor normal e o ganho de corrente é menor que o normal, assim teremos:
RB
+ UCE
+ UBE
–
–
UCC = 10V
UBB = 10V
RB
RC
+ UCE
+ UBE
UCC = 10V
–
–
IC < β . IB Figura 179. Esquema com duas fontes de alimentação (em cima) e esquema
Nesta zona ambas as junções estão polarizadas diretamente.
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MANUTENÇÃO 152
simplificado (em baixo).