Transistores são dispositivos semicondutores usados em circuitos eletrônicos para fins de amplificação e comutação. Eles operam em diferentes regiões conhecidas como estados de saturação e corte, cada um com características específicas. Vamos explorar em detalhes quais são os estados de saturação e corte em um transistor:
Estado de saturação:
- Definição:
- O estado de saturação em um transistor ocorre quando as junções emissor-base (�EBVEB) e coletor-base (�CBVCB) estão polarizadas diretamente.
- Condições para saturação:
- Em transistores NPN:
- �BEVBE (tensão na junção emissor-base) é positiva.
- �BCVBC (tensão na junção coletor-base) é positiva.
- O transistor está no estado LIGADO e a corrente flui livremente entre o coletor e o emissor.
- Em transistores NPN:
- Características na saturação:
- Baixa resistência: A junção coletor-emissor oferece resistência mínima ao fluxo de corrente, permitindo uma grande corrente de coletor (�CIC).
- Corrente de coletor saturada: �CIC está em seu valor máximo conforme determinado pelo circuito externo.
- Objetivo da saturação:
- A saturação é desejável em aplicações de comutação onde o transistor atua como uma chave fechada, permitindo fluxo máximo de corrente através do coletor.
- Tensão de saturação (�CEsatVCEsat):
- A tensão de saturação é a queda de tensão na junção coletor-emissor quando o transistor está em saturação. Normalmente é muito baixo, perto de 0,2 volts.
Estado de corte:
- Definição:
- O estado de corte em um transistor ocorre quando as junções base-emissor (�EBVEB) e base coletor (�CBVCB) são polarizadas reversamente.
- Condições para corte:
- Em transistores NPN:
- �BEVBE é negativo (a base é mais negativa que o emissor).
- �BCVBC é negativo (a base é mais negativa que o coletor).
- O transistor está no estado DESLIGADO e nenhuma corrente flui entre o coletor e o emissor.
- Em transistores NPN:
- Características no corte:
- Alta Resistência: A junção coletor-emissor oferece uma resistência muito alta ao fluxo de corrente, agindo efetivamente como um circuito aberto.
- Corrente zero do coletor: �CIC é praticamente zero, pois nenhuma corrente flui através do coletor.
- Objetivo do corte:
- O corte é essencial em aplicações de comutação onde o transistor atua como uma chave aberta, evitando o fluxo de corrente através do coletor.
- Tensão de corte (�CEcutoffVCEcutoff):
- A tensão de corte é a tensão na junção coletor-emissor quando o transistor está em corte. Normalmente é a tensão máxima permitida e o transistor é considerado totalmente desligado.
Regiões de operação do transistor:
- Região ativa:
- O transistor opera na região ativa quando a junção base-emissor está polarizada diretamente e a junção base-coletor está polarizada reversamente. É a região entre a saturação e o corte.
- Transição entre Estados:
- A transição dos transistores entre saturação e corte com base no sinal de entrada, nas condições de polarização e no circuito externo conectado a eles.
- Aplicativos:
- Os transistores são amplamente utilizados em vários dispositivos e sistemas eletrônicos, como amplificadores, osciladores e circuitos digitais, utilizando sua capacidade de alternar entre estados de saturação e corte.
Conclusão:
Compreender os estados de saturação e corte em um transistor é crucial para projetar e analisar circuitos eletrônicos. Se um transistor está em saturação ou em corte depende das condições de polarização e das tensões aplicadas em suas junções. Esses estados desempenham um papel fundamental no funcionamento dos transistores em aplicações que vão desde amplificação até lógica digital.
