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n p n
E C
B
Emissor Colector
Base
p n p
E C
B
Emissor Colector
Base
O transistor de junção bipolar (BJT)
- Bipolar – dois tipos de cargas, electrões e
buracos, envolvidos nos fluxos de corrente
- Junção – duas junções pn. Junção
base/emissor e junção base/colector
- Tipos – tipos NPN e PNP.
- Terminais – Base, Emissor e Colector
- Símbolos -
Colector
Emissor
Base
Colector
Emissor
Base
NPN
PNP
n
E C
B
p n
Injecção de buracos
Injecção de electrões
VBE VCB
i
E i C
i
B
Fluxos de corrente num
transistor npn operando na ZAD
- A junção Emissor/Base é directamente
polarizada
- A junção Base/Colector é inversamente
polarizada
- A espessura da região da base é
tipicamente 150 vezes inferior à
espessura do dispositivo.
- A polarização directa da junção
base/emissor causa um fluxo de
portadores maioritários (electrões) da
região n para a região p.
- E de portadores minoritários
(buracos) da base para o emissor
- A soma destes dois fluxos conduz
à corrente de emissor I
E
Fluxos de corrente num
transistor pnp operando na ZAD
- O transistor PNP opera de forma semelhante
ao descrito para o transistor NPN
polariza directamente a junção
EB. A tensão V
BC
polariza inversamente a
junção CB.
- No transistor PNP as correntes são sobretudo devidas a correntes de buracos.
- As correntes de difusão de electrões livres da base para o emissor são muito
pequenas em comparação com as correntes de buracos em sentido contrário.
- A região do emissor, tal como no transistor NPN, é muito mais fortemente
dopada do que a região da base. A espessura da base é muita pequena em
comparação com as dimensões do dispositivo.
p
E C
B
n p
Injecção de buracos
Injecção de electrões
VEB VBC
i
E i C
i
B
C
B
E
iC
iE
iB
vCE
vBE
vCB
E
B
C
iE
i (^) C
i (^) B
vEC
vBC
vEB
Transistor de junção bipolar (BJT)
(convenções)
NPN PNP
• Os sentidos de referência adoptados para tensões e correntes aos terminais do
transistor são escolhidos de tal modo que, para o funcionamento na zona activa
directa, as correntes são positivas.
• O funcionamento dos dois tipos de transistores é muito semelhante; quando se
passa de um para outro, todos os resultados se mantêm se se trocarem os
sentidos das tensões e correntes.
Transistor de junção bipolar (NPN)
(Equações - resumo)
- Zona Activa Directa (ZAD)
sat
on
CE CE
BE BE
C E C E
C B E B
v V
v v V
i
â
â
i á i e i
i â i e i â i
- Zona de Saturação (ZS)
- Zona de Corte (ZC)
v V V
v v V
i â i
sat
on
CE CE
BE BE
C B
v V
i i i
BE
B C E
0 , 7
0
<
= = =
Transistor de junção bipolar (NPN)
Modelos para sinais fortes
C
B
E
i (^) C
i (^) B
i (^) E
vBE
α.i (^) E
C
B
E
i (^) C
i (^) B
i (^) E
vBE
I (^) Se
vBE VT
B
i (^) B iC
i (^) E
C
E
vBE I (^) S e
vBE V (^) T
B
iB iC
iE
C
E
vBE β.iB
a) Fonte de corrente controlada por
tensão
b) Fonte de corrente controlada por
corrente
c) Fonte de corrente controlada por
tensão
d) Fonte de corrente controlada por
corrente
i B
v BE
0,5 0,
i C
iB
v
BE
0,5 0,
T
1
T
2
T
3
T 1
>T 2
>T 3
Curvas características do BJT ( npn )
i
B
=f(v
BE
) para v
CE
constante
Efeito da temperatura na característica
iB-vBE de um transistor npn.
vBE decresce aproximadamente 2mV/ºC.
.exp( )
.exp( )
T
S BE B
T
BE C S
V
I v
i
V
v
i I
Habitualmente considera-se
VBE=VBEon≅ 0,7V
Curvas características do BJT ( npn )
i
C
=f(v
CE
) para i
B
constante
i
C
vCE
-V
A
i
B
i B
=...
iB=...
iB=...
iB=...
Zona de
saturação
Zona de
corte
Zona activa
directa
iC
VBE VCE
VA – tensão de Early
RB
+10V
RC
5kΩ
B
C
E
i
C
i
E
330k Ω
i
B
VB
4V RE
10kΩ
+10V
RC
5kΩ
B
C
-10V
E
i
C
i
E
Transistor de junção bipolar (NPN)
(Exemplos)
VBEon=0,7V
RB
+10V
RC
2,7kΩ
B
C
E
i
C
i
E
100k Ω
i
B
VB
5V
RE
3,3kΩ
a) b) c)
Transistor de junção bipolar (PNP)
(Exemplos)
VEBon=0,7V
a) b) c)
RB
+10V
RC
5kΩ
B
C
E
i
C
i
E
330kΩ
i
B
VB
6V
RB
+10V
RE
3,3kΩ
B
C
E
i E
i C
100kΩ
i B
VB
5V
RC
2,7kΩ
RC
5kΩ
+10V
RE
10kΩ
B
C
-10V
E
i E
i C
Malha Base-Emissor Malha Colector-Emissor
B
CC CE B
CC B B BE
R
V V
I
V I R V 0
CE CC C C
CC C C CE
V V I R
V I R V 0
Exemplos de polarização dc de circuitos com BJT’s
I
C
R C V CC
V CE
C
E
VCC RB
I B
VBE
B
E
RB
VCC
B
C
E
i C
i E
i B
RC
I (^) C =β.I B
RB
VCC
B
C
E
i C
i E
i B
RC
RB
RTH
VCC
B
C
I E B
RC
VTH
VBE
CC B 1 B 2
B 2 TH
TH B 1 B 2
. V
R R
R V
R R //R
=
=
Exemplos de polarização dc de circuitos com BJT’s
(polarização por divisor de tensão)
Electrónica I - Cursos de Engª Electrotécnica e Engª de Electrónica e Computadores Luís Veríssimo, Abril de 2002
RB
VCC
B
C
E
RC
RB
RE
R TH V^ CC
I B
R C
V TH
V BE
R E
V BE
I C
Polarização por divisor de tensão
e resistência no Emissor
TH TH B BEon E E
TH TH B BEon E B
TH BEon B
TH E
V R I V R I 0
V R I V ( 1)R I 0
V V I R ( 1)R
− + + + =
− + + + β + =
−
C B
E B
I .I
I ( 1).I
= β
= β +
CC C C CE E E
CE CC C C E E
CE CC C E C
V R I V R I 0
V V R I R I
V V (R R ).I
− + + + =
= − −
≅ − +
A introdução de uma
resistência no emissor
traduz-se em circuitos com
boa estabilidade do seu
ponto de funcionamento
em repouso (PFR) e faz
com que a corrente IC seja
praticamente independente
do valor de b e a corrente
IB praticamente
independente de RB.
RB
VCC
RC
RE
RB
V CC
RC
RE
V BE
RB
VCC
RC
RE
V CE
Polarização com resistência de rectroacção
colector-base e resistência no emissor
B C E
CC BE B
CC C B B B BE E B
CC C C B B B BE E E
R ( 1 )R ( 1 ) R
V V
I
V ( 1 )R I ) R I V ( 1 )R I 0
V R (I I ) R I V R I 0
− + β+ + + + β+ =
I C =β.I B
CE CC C E E
CC C E CE E E
CC C C B CE E E
V V (R R ) I
V R I V R I 0
V R (I I ) V R I 0
