Informatica

IF-UFRJ Laboratório de Física Moderna Eletrônica Prof. Antonio Carlos Santos Aula 5: Transistor como chave

FIW362
Curso de Licenciatura em Física

Objetivos : Verificar, experimentalmente, o funcionamento de um transistor como chave. Teoria: Conforme a polarização, um transistor pode operar em três regiões distintas, a de corte, a ativa, e a de saturação. Na região ativa, o transistor é utilizado, com a devida polarização, como amplificador. Nas regiões de corte e saturação, é utilizado como chave, ou seja, serve apenas para comutação, conduzindo ou não. Nesta situação, o transistor é utilizado, principalmente, no campo da eletrônica digital, sendo célula básica de uma série de dispositivos, normalmente agrupados dentro de circuitos integrados. Na figura abaixo, temos a curva da corrente de coletor em função da corrente de base, mostrando o corte, a saturação e a região ativa.

IC corte ICsat

ativa

saturação

IBsat

IB

Notamos que, se trabalharmos com uma corrente de base menor ou igual a zero, o transistor operará na região de corte, ou seja, a corrente de coletor será nula. Se trabalharmos com uma corrente de base entre zero e valor limite (IBsat), operará na região ativa, ou seja, com uma corrente de coletor, conforme o valor de β (IC = βIB). Para uma corrente de base acima de IBsat, operará na região de saturação, ou seja, circulará pelo coletor uma corrente limite (ICsat), imposta de acordo com a polarização. Estas mesmas condições podem ser observadas na característica IC = f(VCE) do transistor, onde onde podemos representar a reta de carga de um circuito de polarização. A figura abaixo mostra essa característica, bem como a reta de carga. A reta de carga é obtida a partir da equação da malha de saída do circuito de polarização, no caso para fins de chaveamento, utilizaremos o circuito de corrente de base constante. Escrevendo a equação da malha temos : VCC = RC IC + VCE Ou seja,

IC =

VCC − VCE RC
17

fazendo IC = 0, temos VCE =