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TRANSISTORES
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O TRANSISTOROs transistores são dispositivos que possuem duas uniões PN (a mesma dos diodos),
capazes de controlar a passagem de uma corrente. Podem ser de dois tipos de acordo com as uniões: PNP ou NPN. Apresentam base, emissor e coletor em sua estrutura física elétrica.
BASE: É a que controla a passagem de corrente; quando a base está energizada, há passagem de corrente do emissor para o coletor, quando não há sinal na base, não existe essa condução. A base esquematicamente é o centro do transistor.
COLETOR: É uma das extremidades do transistor: é nele que “entra”a corrente a ser controlada. A relação existe entre o coletor e a base é um parâmetro ou propriedade do transistor conhecido com β e é diferente para cada modelo.
EMISSOR: É a outra extremidade por onde sai a corrente que foi controlada. Algumas características que devemos observar nos transistores são: A tensão máxima entre base e coletor, potência máxima dissipável (no caso do seu uso para controle de potência) e frequência máxima de trabalho.
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CLASSES DOS TRANSISTORES
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Os transistores podem ter aparências externas completamente diferentes, dependendo da aplicação que se fará dele, por exemplo, um transistor de sinal não possui a mesma apar6encia externa de um transistor de potência, que controla grandes cargas.
O transistor bipolar é sem dúvida, um dispositivo muito usado como elemento ativo nos modernos circuitos eletrônicos. Portanto, quem começa a trabalhar com transistores, verifica logo a grande variedade de marcas e procedências que implica na existência de uma infinidade de tipos de encapsula mentos, função de diferentes tecnologias empregadas a sua fabricação.
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ZONAS FUNCIONAMENTO
TRANSÍSTORESOs transistores têm três zonas de funcionamento distintas:
ATIVA: A junção base-emissor está polarizadas diretamente, enquanto a junção base-coletor esta polarizada reversamente.CORTE: As junções base-emissor e base-coletor de um transistor são ambas polarizadas reversamente.SATURAÇÃO: As junções base-emissor e base-coletor são polarizadas diretamente.
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FUNCIONAMENTO
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CARACTERÍSTICAS DOS
TRANSISTORES O fator de multiplicação da corrente na base (iB), mais conhecido por
Beta do transistor ou por hFE, que é dado pela expressão iC = iB x β
iC: corrente de coletor
iB: corrente de base
β: beta (ganho de corrente DC)
http://www.corradi.junior.nom.br/tabeladetransistores.htm
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CONFIGURAÇÕES BÁSICAS DE UM
TRANSISTOR:Existem três configurações básicas (BC, CC e EC) , cada uma com suas vantagens e desvantagens.
Base comum (BC)
Baixa impedância(Z) de entrada.
Alta impedância(Z) de saída.
Não há defasagem entre o sinal de saída e o de entrada.
Amplificação de corrente igual a um.
Coletor comum (CC)
Alta impedância(Z) de entrada.
Baixa impedância(Z) de saída.
Não há defasagem entre o sinal de saída e o de entrada.
Amplificação de tensão igual a um.
Emissor comum (EC)
Média impedância(Z) de entrada.
Alta impedância(Z) de saída.
Defasagem entre o sinal de saída e o de entrada de 180°.
Pode amplificar tensão e corrente, até centenas de vezes.
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OUTRAS PARTICULARIDADE
SOs transistores possuem diversas características. Seguem alguns exemplos
dos parâmetros mais comuns que poderão ser consultadas nos datasheets dos fabricantes:
Tipo: é o nome do transistor.
Pol: polarização; negativa quer dizer NPN e positiva significa PNP.
VCEO: tensão entre coletor e emissor com a base aberta.
VCER: tensão entre coletor e emissor com resistor no emissor.
IC: corrente máxima do coletor.
PTOT: é a máxima potência que o transistor pode dissipar
hFE: ganho (beta).
Ft: frequência máxima.
Encapsulamento: a maneira como o fabricante encapsulou o transistor nos fornece a identificação dos terminais.
Existem também outros tipos de transistores, notadamente os de efeito de campo (transistores FET, de Field Effect Transistor); neste caso, o controle da corrente é feito por tensão aplicada à porta.
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TRANSISTOR DARLINGTON
Na eletrônica, o transistor Darlington é um dispositivo semicondutor que combina dois transístores bipolares no mesmo encapsulamento (as vezes chamadopar Darlington).
A configuração (originalmente realizada com dois transistores separados) foi inventada pelo engenheiro Sidney Darlington do Bell Labs. A ideia de por dois ou três transistores em um mesmo chip foi patentada por ele, mas não a ideia de por um número arbitrário de transistores, o que originaria o conceito moderno decircuitos integrados.
Esta configuração serve para que o dispositivo seja capaz de proporcionar um grande ganho de corrente (hFE ou parâmetro β do transistor) e, por estar todo integrado, requer menos espaço do que o dos transistores normais na mesma configuração. O Ganho total do Darlington é produto do ganho dos transistores individuais. Um dispositivo típico tem um ganho de corrente de 1000 ou superior. Comparado a um transistor comum, apresenta uma maior defasagem em altasfrequências, por isso pode tornar-se facilmente instável. A tensão base-emissor também é maior. consiste da soma das tensões base-emissor, e para transistores de silício é superior a 1.2V.
http://www.fairchildsemi.com/ds/TI/TIP147.pdf
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SIMBOLOGIA DE UM TRANSISTOR DARLINGTON
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PROCEDIMENTO DE TESTE
Um transistor para efeitos de teste não é mais que dois díodos, a verificação com o multímetro é executada em função das duas junções PN. A medição executa-se da mesma forma que num díodo normal PN.
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Testar NPNO teste das junções é efetuada medindo todas as junções
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Testar PNPO teste das junções é efetuada medindo todas as junções
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Testar Transistor Unijunção Para testar um transístor de unijunção pode usar-se um multímetro digital na escala de OHMs.
Após verificarmos o tipo de transistor e localizar os terminaisCom o multímetro na escala de Ohm medimos a resistência entre B1 e B2,
invertemos a posição e fazemos a mesma medida: O valor, nos dois casos deve ser praticamente o mesmo, uma resistência muito elevada.
Agora medimos a resistência entre Emissor e B1, em seguida medimos Emissor e B2 (a ponta preta (-) deve estar no Emissor para os dois casos). O valor encontrado deve ser praticamente o mesmo: uma alta resistência.
Realize o mesmo teste anterior só que desta vez a ponta vermelha (+) é ligada ao emissor. O valor será uma resistência baixa tanto em emissor-B1 e emissor-B2.
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Códigos, Tipos e Identificações de terminais.
Para usar um transistor é fundamental que saibamos para que serve um determinado tipo e também como identificar os seus terminais.
Procedência Americana- usam na sua codificação a sigla 2N para diferenciar dos diodos que usam 1N..Esta sigla 2N vem seguida de um numero que corresponde ao modelo, porém não serve para informar que tipo de transistor temos; se é de uso geral ou áudio, de potencia ou RF, se é NPN ou PNP, se é de silício ou germânio.Para os transistores, com indicação 2N é necessário consultar um manual, disquetes CD Rom fornecidos pelos fabricantes; ou ainda tentar encontrar essas informações na Internet.Na figura abaixo temos alguns exemplos com indicações dos terminais:
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Procedência Europeia - Para esses transistores, o próprio tipo do transistor já fornece muitas informações sobre o que ele é. Assim, para a primeira letra já temos informações do material usado em sua fabricação:A = Germânio;B = Silício.Para a segunda letra temos informações se o transistor é de uso geral (áudio),Potencia ou RF:C = Uso geral ou áudio;D = Potência;F = RF.Os transistores para aplicações profissionais possuem uma terceira letra indicativa.Para os comuns temos um numero.Damos a seguir alguns exemplos:BC548 – Transistor NPN de uso geral, de baixa potencia ou áudio.BD136 - Transistor PNP de potência;BF254 - Transistor NPN de RF.Veja que esta maneira de indicar os tipos ainda não diz se ele é NPN ou PNP. O manual ainda é necessário para identificar os terminais.Na figura a seguir, mostramos alguns transistores de procedência européia com a identificação dos terminais.
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Veja que esta maneira de indicar os tipos ainda não diz se ele é NPN ou PNP. O manual ainda é necessário para identificar os terminais.Na figura a abaixo, mostramos alguns transistores de procedência europeia com a identificação dos terminais.
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Procedência Japonesa- Utilizam a sigla 1S o restante das informações é idêntica ao Americano, ou seja, tem que consultar o manual.
Exemplos de siglas de alguns fabricantes .a) Siemmes-BC, BCX,BCU, BD, BF, BFN, BFR, BS, BU, BUW, BCY.b) Texas- 2N, 3N(MOSFETT), TIS, IN, MN, NP.c) Motorola- 2N, NJ, MIE, MTN, TIP.d) Philco- AO, BO, BD, PA, PB, PC, PE.e) Hitachi-2SA, 2SD.
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Transistores de uso geral.
são transistores destinados a gerar ou amplificar sinais de pequena intensidade e de frequência relativamente baixa.
Os tipos mais comuns desses transistores são: BC548, BC558, BC107, 2SB75, OC74, 2N2222, 2N107 etc.
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Transistores de Potência
são transistores destinados a operar com correntes intensas mais ainda com sinais de baixas frequências.
Os tipos mais comuns desses transistores são: TIP31, TIP32, 2N3055. BD135, BD136,AD142, BU205 etc
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Transistores de RF (Radiofrequência)
são transistores destinados a amplificar ou gerar sinais de frequências elevadas, mais com pequenas intensidades de correntes.
Os tipos mais comuns desses transistores são: os BD494, BF254, 2N2218 etc
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Classificação quanto à potência de Dissipação
Ainda se costuma classificar os transistores quanto a sua potencia de dissipação; nessa classificação os transistores podem ser:
Baixa potenciaex: BC548;
Média potenciaex: BD137, BD135, BD139
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/fairchild/BD137.pdf
Alta potenciaex TIP120 , TIP121, TIP122, ZN3055, BU205 etc.
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheets/150/128424_DS.pdf
http://pdf.datasheetcatalog.com/datasheet/fairchild/TIP122.pdf
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Invólucros dos transistores bipolares características identificadoras.
Certos transistores de germânio, utilizados em circuitos de radio frequência- R.F., possuem um quarto terminal, identificado pela letra S de “Shields” (blindagem).Esse terminal encontra-se conectado internamente ao invólucro metálico(TO-7) e, quando ligado à massa, atua como proteção contra campos eletro magnéticos. Exemplos deste tipo são: TO-71, TO 72, AF116, AF117.Veja a figura a seguir:
Para identificar o terminal S, na ausência de informações, basta verificar via teste de continuidade, qual dos quatro terminais tem R= 0Ω em relação à carcaça metálica. Nos transistores de potência com invólucro plástico,TO126 por exemplo, o coletor normalmente é o terminal do centro.Para o BD139, BD140 etc., o coletor está ligado eletricamente à uma lâmina metálica que existe em uma de suas faces. Veja a figura a seguir:
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Á no SOT-93, TIP 30, tip31 etc., existe uma alça metálica a qual também está conectado o coletor.Figura acima.Em ambos os casos, a identificação do coletor é feita verificando-se qual dos terminais apresenta uma resistência nula( R=0Ω) em relação a lâmina ou à alça metálica, via teste de continuidade.
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Os transistores de potência com invólucro metálico (TO-3, TO-66 por exemplo), possuem apenas dois terminais típicos: emissor (E) e base (B), como indicador. O terceiro terminal (coletor) é o próprio invólucro metálico.Veja figura abaixo:
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FototransístorUm fototransistor é um transistor bipolar encapado em uma capa
transparente que permite que luz possa atingir a base coletora da junção. O fototransistor funciona de maneira similar a um fotodiodo, apresentando uma sensitividade muito maior à luz, pois os elétrons gerados pelos fótons na junção da base-coletora são aplicados na base do transistor, e sua corrente é então amplificada pela operação do transistor. O fototransistor apresenta um tempo de resposta maior do que o fotodiodo.
SIMBOLOGIA
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São usados para acionar, dispositivos eletroeletrônicos como controles remotos, alarmes, trancas elétricas, portas, circuitos eletrônicos de partida.
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Com a ausência de luz e inversamente polarizadas, as junções não conduzem corrente elétrica( resistência elétrica"infinita"). Se incidirmos luz nestas junções, a sua resistência elétrica diminui muito, havendo condução intensa de corrente elétrica.- Para acionar o fototransistor, isto é, para fazê-lo conduzir, é necessário incidir luz ou radiação infra-vermelha sobre ele, produzida por um Led(do inglês: light emissor diode), ligado em série com um resistor, aos pinos 5(terra) e 9(+5 V) do conector DB15 da placa de som, ou por uma lâmpada de lanterna, nos dois casos alimentados por uma bateria externa.
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O manuseio e soldagem do foto transistor devem ser cuidadosos, pois, o aquecimento excessivo e a inversão de seus conectores podem inutilizá-lo completamente, além da necessária polarização do foto transistor no circuito.
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O optoacoplador permite que dois circuitos façam a troca de sinais e ainda permanecem isoladas eletricamente, ou seja, são dispositivos que fazem a transferência de sinais de um circuito para outro através de luz (visível ou infravermelha). O padrão de projeto de circuitos optoacoplador usa um LED (emissor) que “aciona” um foto transistor (sensor). O sinal é aplicado no LED, que então produz uma luz modulada, a qual é recebida pelo sensor. Dessa forma, o sensor produz um sinal que corresponde à modulação aplicada ao emissor. Como não existe um contacto elétrico entre os dois dispositivos internos ao acoplador, o isolamento do sinal é total. Esses dispositivos são bastante rápidas podendo operar com sinais de frequências elevadas. Exemplos deste uso são as conexões de circuitos lógicos a circuitos de potência, e de transmissores a extensas linhas de transmissão e etc.Um acoplador óptico na figura abaixo:
OPTOACOPLADOR
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FUNCIONAMENTO BÁSICO
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MODELOS DE OPTOACOPLADORES
Os optoacopladores seu formato mais usual é o DDI, e pode vir em grupos de 4, 2 ou 1. O uso mais comum é para isolar circuitos e reduzir o ruído de linha. Basear a sua operação sobre a utilização de um feixe de infravermelhos para passar os sinais a partir de um circuito para outro, sem a ligação elétrica. Estes são muito úteis quando usadas por exemplo, Microprocessadores ou Microcontroladores PICs. A vantagem sobre os relês é a falta de ressaltos e velocidades de comutação mais elevadas. Outra vantagem seria a transmissão de sinais analógicos entre circuitos eletricamente separado com isso é impossível, porque o relê funciona para abrir ou contacto fechado.
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Vários tipos de acopladores ópticos cuja diferença não depende de os dispositivos de saída, que são inseridos no componente. Seriam classificados como se segue:
Fototransistor: consiste de um acoplador óptico com um estágio de saída formado por um transistor BJT. Os mais comuns são o 4N25 e 4N35.Optotransistor na configuração de Darlington.
Phototriac: consiste de um acoplador óptico com um estágio de saída formado por um triac.
Zero crossing Phototriac: saída Optoacoplador momento em que se é um triac cruzando zero. Interno interruptores de circuito para o triac de cruzamento zero só passagem no zero da corrente alternada. Por exemplo MOC3041.
Optotiristor: Projetado para aplicações requerem isolamento do sinal entre a lógica ea rede
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PERGUNTAS???