Especificações de Transistores Bipolares de Junção 2N3904, BC337, BC548 e TIP31 - Análise e Aplicações

Um data sheet pode ser considerado um manual de um componente disponibilizado pelo fabricante o data sheet ou folha de dados contêm inumeras informações e especificações de um componente comercial Com relação à especificações de um transistor Bipolar de Junção responda Transistor 2N3904 Datasheet disponível em httpswwwsparkfuncomdatasheetsComponents2N3904pdf Transistor BC337 Datasheet disponível em httpswwwonsemicompubCollateralBC337DPDF Transistor BC548 Datasheet disponível em httpwwwphilohomecomsensorsgp2d12gp2d12datasheetsbc548pdf Transistor TIP 31 Datasheet disponível em httpwwwdcafeeunicampbrcoursesEE5311s2004datasheetTIP31pdf a O que é o encapsulamento de um transistor Cite pelo menos dois tipos de encapsulamento b Em um projeto eletrônico foi utilizado um transistor 2n3904 que possui uma especificação de tensão coletoremissor Vce de 40V e sendo utilizado em uma aplicação como chave eletrônica onde a tensão de alimentação possui um valor de 50V Explique se esta especificação está correta e caso não esteja qual seria a solução para este projeto c Um parametro extremamente importante de se consultar em um transistor é a corrente máxima que o coletor irá suportar Em uma aplicação de um transistor como chave eletrônica em que uma carga de 100 ohms de resitência é chaveada por um transistor BC337 sendo alimentado por uma fonte 12V qual será a corrente de coletor do transistor Esta corrente esta abaixo da corrente máxima suportada pelo transistor BC337 Explique d Consulte o datasheet do transistor BC548 e apresente os valores máximos de absolutos Absolute Maximum Ratings para os seguintes parametros Vce Vebo e Ic e Como um transistor comercial não possui as caracteristicas de um transistor ideal quando o transistor estiver em corte haverá uma pequena corrente através da junção coletoremissor mesmo não havendo corrente de base Consulte o datasheet do transistor TIP31 e informe o valor desta corrente de fuga f O ganho de corrente do transistor é chamado Beta porém em folhas de dados de componentes ele é especificado como hfe DC current gain Em transistores de pequenos sinais Baixa potencia este ganho normalmente está na faixa de 100 a 300 porém para transistores de potência estes valores estão entre 20 e 80 Consulte o datasheet do transistor TIP31 e informe o valor de hfe Este transistor pode se considerado um transistor de sinal ou transistor de média potência g O que é um transistor do tipo darlington Cite pelo menos dois transistores comerciais do tipo darlington Um data sheet pode ser considerado um manual de um componente disponibilizado pelo fabricante o data sheet ou folha de dados contêm inumeras informações e especificações de um componente comercial Com relação à especificações de um transistor Bipolar de Junção responda Transistor 2N3904 Datasheet disponível em httpswwwsparkfuncomdatasheetsComponents2N3904pdf Transistor BC337 Datasheet disponível em httpswwwonsemicompubCollateralBC337DPDF Transistor BC548 Datasheet disponível em httpwwwphilohomecomsensorsgp2d12gp2d12 datasheetsbc548pdf Transistor TIP 31 Datasheet disponível em httpwwwdcafeeunicampbrcoursesEE5311s2004datasheetTIP31pdf a O que é o encapsulamento de um transistor Cite pelo menos dois tipos de encapsulamento O encapsulamento de um transistor é a estrutura externa que protege os componentes internos do transistor e fornece terminais para conexão elétrica Ele é geralmente feito de material isolante para garantir o isolamento elétrico e a dissipação adequada de calor Aqui estão dois tipos comuns de encapsulamento de transistores 1 Encapsulamento TO92 O encapsulamento TO92 é amplamente utilizado para transistores de baixa potência Ele consiste em um invólucro pequeno de plástico com três terminais O terminal central é usado para o controle de sinal base em um transistor bipolar e os outros dois terminais são para a conexão dos terminais de coletor e emissor Esse encapsulamento é comumente encontrado em transistores de uso geral como o BC548 e 2N3904 2 Encapsulamento TO220 O encapsulamento TO220 é usado em transistores de média a alta potência que precisam de uma melhor dissipação de calor Ele possui um invólucro de metal ou plástico maior em formato retangular com três terminais O encapsulamento TO 220 permite a fixação de um dissipador de calor ajudando a controlar a temperatura do transistor em aplicações de alta potência Transistores de potência como o TIP31 e IRF540 são exemplos de transistores que usam o encapsulamento TO220 Existem muitos outros tipos de encapsulamentos disponíveis para transistores como o SOT23 DIP Dual InLine Package SMD Surface Mount Device entre outros Cada tipo de encapsulamento possui suas próprias características em termos de tamanho capacidade de dissipação de calor e facilidade de montagem em circuitos eletrônicos A escolha do encapsulamento depende da aplicação específica e dos requisitos de projeto b Em um projeto eletrônico foi utilizado um transistor 2n3904 que possui uma especificação de tensão coletoremissor Vce de 40V e sendo utilizado em uma aplicação como chave eletrônica onde a tensão de alimentação possui um valor de 50V Explique se esta especificação está correta e caso não esteja qual seria a solução para este projeto A especificação está incorreta pois para o transistor atuar como chave ele precisa ser acionado através da corrente de base pelo datasheet se Vce 40V logo Ib0 o que impossibilita que o transistor seja utilizado como chave Para resolver esse problema devemos considerar que a tensão de Vce seja de 5V para que ele atue como chave além de projetar o circuito considerando Ic50mA desta forma o transistor atuará corretamente como chave eletrônica c Um parametro extremamente importante de se consultar em um transistor é a corrente máxima que o coletor irá suportar Em uma aplicação de um transistor como chave eletrônica em que uma carga de 100 ohms de resitência é chaveada por um transistor BC337 sendo alimentado por uma fonte 12V qual será a corrente de coletor do transistor Esta corrente esta abaixo da corrente máxima suportada pelo transistor BC337 Explique A corrente de coletor da aplicação é 𝐼𝑐 12 100 𝐼𝐶 0120 𝐴 Segundo o datasheet o valor máximo da corrente de coletor Ic do transistor BC337 é 0800 A Portanto a corrente de coletor Ic do BC337 da referida aplicação está abaixo do valor máximo de Ic que é 08 A d Consulte o datasheet do transistor BC548 e apresente os valores máximos de absolutos Absolute Maximum Ratings para os seguintes parametros Vce Vebo e Ic De acordo com o datasheet o valor dos valores máximos de absoluto são 𝑉𝐶𝐸 30 𝑉 𝑉𝐸𝐵𝑂 5 𝑉 𝐼𝐶 400 𝑚𝐴 O que pode ser ratificado com a tabela extraída do datasheet do transistor BC548 e Como um transistor comercial não possui as caracteristicas de um transistor ideal quando o transistor estiver em corte haverá uma pequena corrente através da junção coletoremissor mesmo não havendo corrente de base Consulte o datasheet do transistor TIP31 e informe o valor desta corrente de fuga De acordo com o datasheet do TIP31 o valor da corrente de fuga é de 200 𝜇𝐴 f O ganho de corrente do transistor é chamado Beta porém em folhas de dados de componentes ele é especificado como hfe DC current gain Em transistores de pequenos sinais Baixa potencia este ganho normalmente está na faixa de 100 a 300 porém para transistores de potência estes valores estão entre 20 e 80 Consulte o datasheet do transistor TIP31 e informe o valor de hfe Este transistor pode se considerado um transistor de sinal ou transistor de média potência De acordo com o datasheet do TIP31 os valores do hfe DC Current Gain são hfe 25 Vce 4V e Ic 1A hfe 10 mínimo e 50 máximo Vce 4V e Ic 3A O transistor TIP31 é considerado um transistor de média potência g O que é um transistor do tipo darlington Cite pelo menos dois transistores comerciais do tipo darlington Um transistor do tipo Darlington é um dispositivo composto por dois transistores bipolares conectados em cascata para fornecer uma maior amplificação de corrente Essa configuração permite que o transistor Darlington apresente um ganho de corrente muito alto em comparação com um único transistor Os transistores Darlington são frequentemente usados em aplicações que requerem uma alta amplificação de corrente como em circuitos de acionamento de motores relés e solenoides Além disso eles são úteis em situações em que é necessário controlar uma corrente maior com um sinal de entrada de baixa corrente Aqui estão dois exemplos de transistores comerciais do tipo Darlington TIP120 O TIP120 é um transistor Darlington NPN de potência projetado para operar com correntes e tensões relativamente altas Ele pode suportar correntes de até 5 amperes e tensões de até 60 volts É amplamente utilizado em projetos eletrônicos e em circuitos de controle de potência ULN2803 O ULN2803 é um array de transistores Darlington NPN em um único chip Ele consiste em oito transistores Darlington individuais com diodos de proteção integrados É frequentemente utilizado para acionar cargas indutivas como relés motores de passo e displays de sete segmentos Esses são apenas dois exemplos e existem muitos outros transistores Darlington disponíveis no mercado cada um com características e especificações diferentes adequados para diferentes aplicações Um data sheet pode ser considerado um manual de um componente disponibilizado pelo fabricante o data sheet ou folha de dados contêm inumeras informações e especificações de um componente comercial Com relação à especificações de um transistor Bipolar de Junção responda Transistor 2N3904 Datasheet disponível em httpswwwsparkfuncomdatasheetsComponents2N3904pdf Transistor BC337 Datasheet disponível em httpswwwonsemicompubCollateralBC337DPDF Transistor BC548 Datasheet disponível em httpwwwphilohomecomsensorsgp2d12gp2d12datasheetsbc548pdf Transistor TIP 31 Datasheet disponível em httpwwwdcafeeunicampbrcoursesEE5311s2004datasheetTIP31pdf a O que é o encapsulamento de um transistor Cite pelo menos dois tipos de encapsulamento O encapsulamento de um transistor é a estrutura externa que protege os componentes internos do transistor e fornece terminais para conexão elétrica Ele é geralmente feito de material isolante para garantir o isolamento elétrico e a dissipação adequada de calor Aqui estão dois tipos comuns de encapsulamento de transistores 1 Encapsulamento TO92 O encapsulamento TO92 é amplamente utilizado para transistores de baixa potência Ele consiste em um invólucro pequeno de plástico com três terminais O terminal central é usado para o controle de sinal base em um transistor bipolar e os outros dois terminais são para a conexão dos terminais de coletor e emissor Esse encapsulamento é comumente encontrado em transistores de uso geral como o BC548 e 2N3904 2 Encapsulamento TO220 O encapsulamento TO220 é usado em transistores de média a alta potência que precisam de uma melhor dissipação de calor Ele possui um invólucro de metal ou plástico maior em formato retangular com três terminais O encapsulamento TO220 permite a fixação de um dissipador de calor ajudando a controlar a temperatura do transistor em aplicações de alta potência Transistores de potência como o TIP31 e IRF540 são exemplos de transistores que usam o encapsulamento TO220 Existem muitos outros tipos de encapsulamentos disponíveis para transistores como o SOT23 DIP Dual InLine Package SMD Surface Mount Device entre outros Cada tipo de encapsulamento possui suas próprias características em termos de tamanho capacidade de dissipação de calor e facilidade de montagem em circuitos eletrônicos A escolha do encapsulamento depende da aplicação específica e dos requisitos de projeto b Em um projeto eletrônico foi utilizado um transistor 2n3904 que possui uma especificação de tensão coletoremissor Vce de 40V e sendo utilizado em uma aplicação como chave eletrônica onde a tensão de alimentação possui um valor de 50V Explique se esta especificação está correta e caso não esteja qual seria a solução para este projeto A especificação está incorreta pois para o transistor atuar como chave ele precisa ser acionado através da corrente de base pelo datasheet se Vce 40V logo Ib0 o que impossibilita que o transistor seja utilizado como chave Para resolver esse problema devemos considerar que a tensão de Vce seja de 5V para que ele atue como chave além de projetar o circuito considerando Ic50mA desta forma o transistor atuará corretamente como chave eletrônica c Um parametro extremamente importante de se consultar em um transistor é a corrente máxima que o coletor irá suportar Em uma aplicação de um transistor como chave eletrônica em que uma carga de 100 ohms de resitência é chaveada por um transistor BC337 sendo alimentado por uma fonte 12V qual será a corrente de coletor do transistor Esta corrente esta abaixo da corrente máxima suportada pelo transistor BC337 Explique A corrente de coletor da aplicação é I c 12 100 I C0120 A Segundo o datasheet o valor máximo da corrente de coletor Ic do transistor BC337 é 0800 A Portanto a corrente de coletor Ic do BC337 da referida aplicação está abaixo do valor máximo de Ic que é 08 A d Consulte o datasheet do transistor BC548 e apresente os valores máximos de absolutos Absolute Maximum Ratings para os seguintes parametros Vce Vebo e Ic De acordo com o datasheet o valor dos valores máximos de absoluto são V CE30V V EBO5V I C400 mA O que pode ser ratificado com a tabela extraída do datasheet do transistor BC548 e Como um transistor comercial não possui as caracteristicas de um transistor ideal quando o transistor estiver em corte haverá uma pequena corrente através da junção coletoremissor mesmo não havendo corrente de base Consulte o datasheet do transistor TIP31 e informe o valor desta corrente de fuga De acordo com o datasheet do TIP31 o valor da corrente de fuga é de 200 μA f O ganho de corrente do transistor é chamado Beta porém em folhas de dados de componentes ele é especificado como hfe DC current gain Em transistores de pequenos sinais Baixa potencia este ganho normalmente está na faixa de 100 a 300 porém para transistores de potência estes valores estão entre 20 e 80 Consulte o datasheet do transistor TIP31 e informe o valor de hfe Este transistor pode se considerado um transistor de sinal ou transistor de média potência De acordo com o datasheet do TIP31 os valores do hfe DC Current Gain são hfe 25 Vce 4V e Ic 1A hfe 10 mínimo e 50 máximo Vce 4V e Ic 3A O transistor TIP31 é considerado um transistor de média potência g O que é um transistor do tipo darlington Cite pelo menos dois transistores comerciais do tipo darlington Um transistor do tipo Darlington é um dispositivo composto por dois transistores bipolares conectados em cascata para fornecer uma maior amplificação de corrente Essa configuração permite que o transistor Darlington apresente um ganho de corrente muito alto em comparação com um único transistor Os transistores Darlington são frequentemente usados em aplicações que requerem uma alta amplificação de corrente como em circuitos de acionamento de motores relés e solenoides Além disso eles são úteis em situações em que é necessário controlar uma corrente maior com um sinal de entrada de baixa corrente Aqui estão dois exemplos de transistores comerciais do tipo Darlington TIP120 O TIP120 é um transistor Darlington NPN de potência projetado para operar com correntes e tensões relativamente altas Ele pode suportar correntes de até 5 amperes e tensões de até 60 volts É amplamente utilizado em projetos eletrônicos e em circuitos de controle de potência ULN2803 O ULN2803 é um array de transistores Darlington NPN em um único chip Ele consiste em oito transistores Darlington individuais com diodos de proteção integrados É frequentemente utilizado para acionar cargas indutivas como relés motores de passo e displays de sete segmentos Esses são apenas dois exemplos e existem muitos outros transistores Darlington disponíveis no mercado cada um com características e especificações diferentes adequados para diferentes aplicações