Como funcionam os transistores NPN?

O transistor bipolar padrão ou BJT é apresentado em duas formas básicas. Um tipo NPN (Negativo-Positivo-Negativo) e um tipo PNP (Positivo-Negativo-Positivo).

A configuração de transistor mais comumente usada é o transistor NPN. Aprendemos também que as junções do transistor bipolar podem ser polarizadas de três maneiras: Base Comum, Emissor Comum e Coletor Comum.

Neste tutorial sobre transistores bipolares examinaremos mais de perto a configuração do “Emissor Comum” utilizando o transistor NPN bipolar com um exemplo da construção de um transistor NPN juntamente com as características de fluxo de corrente dos transistores.

A construção e as tensões dos terminais para um transistor NPN bipolar são mostradas acima. A tensão entre Base e Emissor (VBE), é positiva na Base e negativa no Emissor porque para um transistor NPN, o terminal da Base é sempre positivo em relação ao Emissor. A tensão de alimentação do coletor também é positiva em comparação com o Emissor (VCE). Assim, para um transistor NPN bipolar a condução do Coletor é sempre mais positiva que a Base e o Emissor.

Assim, as fontes de tensão são conectadas a um transistor NPN conforme mostrado. O coletor é conectado à tensão de alimentação VCC através do resistor de carga, RL, que também atua para limitar a corrente máxima que flui através do dispositivo. A tensão de alimentação de base VB é conectada ao resistor de base RB, que é usado novamente para limitar a corrente de base máxima.

Assim em um transistor NPN é o movimento dos portadores de corrente negativa (elétrons) através da região de base que constitui a ação dos transistores, uma vez que esses elétrons móveis fornecem a conexão entre os circuitos coletor e emissor. Essa conexão entre os circuitos de entrada e saída é a principal característica da ação do transistor, uma vez que as propriedades amplificadoras dos transistores derivam do conseqüente controle que a base exerce sobre a corrente coletor-emissor.

Assim podemos ver que o transistor é um dispositivo de corrente (modelo Beta) e que uma grande corrente (Ic) flui livremente através do dispositivo entre os terminais coletor e emissor quando o transistor está ligado “completamente”. No entanto, isso só acontece quando uma pequena corrente de polarização (Ib) flui para o terminal de base do transistor ao mesmo tempo, permitindo assim que a Base atue como uma espécie de entrada de controle de corrente.

O transistor de corrente em um transistor bipolar NPN é a razão dessas duas correntes (Ic/Ib), chamado de Ganho de Corrente DC do dispositivo e recebe o símbolo de hfe ou hoje em dia Beta, (β). O valor de β pode ser grande, até 200 para transistores padrão, e é essa grande relação entre Ic e Ib que torna o transistor NPN bipolar um dispositivo de amplificação útil quando usado em sua região ativa, pois Ib fornece a entrada e Ic fornece a saída. . Observe que o Beta não possui unidade, pois é um relacionamento.

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