Análise do Transistor como Chave Eletrônica

O TRANSISTOR COMO CHAVE ELETRÔNICA Página 1 de 2 OBJETIVOS Analisar o comportamento de um transistor no corte e na saturação INTRODUÇÃO TEÓRICA I Transistor como chave eletrônica Um transistor pode operar como chave eletrônica bastando para tal polarizálo de forma conveniente corte ou saturação Quando um transistor está saturado opera como um curto chave fechada entre o coletor e o emissor de forma que VCE 0V e quando está no corte opera como um circuito aberto chave aberta entre o coletor e o emissor de forma que VCE VCC No ponto de saturação chave fechada a corrente de base é alta IB SAT e no ponto de corte chave aberta a corrente de base é zero Veja na figura a seguir um transistor operando como chave eletrônica e sua respectiva reta de carga Para obter o extremo superior da reta de carga corrente IC devemos supor um curto entre coletor e emissor VCE 0 de forma que toda a tensão de alimentação se fixe no resistor de coletor Teremos então IC VCC RC Para obter o extremo inferior da reta de carga devemos supor os terminais de coletor e emissor abertos Teremos então VCE VCC Fica então caracterizado que o transistor opera apenas em um dos extremos da reta de carga corte ou saturação Podemos então tomando como exemplo o circuito mostrado anteriormente calcular a corrente de base e a corrente de coletor Aplicando LKT para calcular a corrente de base temos IBRB VBE VBB 0 onde OBS VBE típica é da ordem de 07V Supondo VBB 4V e RB 680k a corrente de base IB será IB 4V 07V 680k 485A Para calcular a corrente de coletor podemos aplicar LKT na malha VCC VRC e VCE onde teremos VCC VRC VCE 0 VRC VCC VCE IC VRC RC ou IC VCC VRC RC No chaveamento eletrônico com transistores devemos levar em conta dois tipos de saturação fraca e forte O TRANSISTOR COMO CHAVE ELETRÔNICA Página 2 de 2 Na saturação fraca a corrente de base é suficiente para levar o transistor à saturação Tal procedimento porém não é aconselhável visto que pode haver uma variação de CC e na própria corrente de base de saturação IB SAT Utilizase normalmente a saturação forte que assegura a condição de saturação para todos os valores de CC Uma regra prática é considerar a corrente de base como 110 da corrente de saturação de coletor Desta forma supondo que IC SAT 12mA então será fixada uma corrente de base de 12mA relação 101 Tomemos como exemplo o circuito abaixo onde verificaremos se o mesmo está operando como chave eletrônica a Considerando uma tensão de base igual a zero chave no ponto B a corrente de base será igual a zero condição de corte e a corrente de coletor será igual a zero Nestas condições o transistor operará como uma chave aberta e a tensão no resistor de coletor será zero pois VRC RCIC logo a tensão entre coletor e emissor será igual a 12V pois VCE VCC VRC Quando a tensão de base for 6V a corrente de base ficará IB VBB VBE RB 6 07 5600 0964mA b Imaginemos um curto entre o coletor e emissor chave na posição A Neste caso a tensão entre coletor e emissor assume idealmente 0V e a corrente de saturação do coletor pode ser assim calculada VRC VCC VCE 12 0 12V IC SAT VRC RC 12 1200 10mA Comparando a corrente de base com a corrente de coletor verificase que esta última é cerca de 10 vezes maior do que a corrente de base o que assegura a saturação para uma vasta gama de CC Referência httpwwwezuimcomdownloadshtml