48 Transistor

7/21/2019 48 Transistor

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Sumário

Introdução 5

Estrutura básica 6

Terminais do transistor 7

Simbologia 8

Aspecto real dos transistores 9

Teste de transistores 1

Teste com o uso do mult!metro 1"#etecção de descontinuidades nas $unç%es 1"#etecção de curtos nas $unç%es 1"

#etecção de curto&circuito entre coletor e emissor 1'

Ap(ndice 15

)uestionário 15

*ibliogra+a 15

3



Espaço SENAI

Missão do Sistema SENAI

Contribuir para o fortalecimento da indústria e o desenvolvimento pleno e sustentável do País, promovendo a educação para o trabalho e a

cidadania, a assistência técnica e tecnológica, a produção e disseminação de informação e a adeuação, geração e difusão de tecnologia!



Série de Eletrônica

Introdução" transistor é um componente fabricado com cristais semicondutores cu#a

descoberta revolucionou a eletr$nica! %ua descoberta valeu o prêmio &obel atrês cientistas da 'ell (abs dos )*+!

%em dúvida, nem mesmo os descobridores deste componente poderiam

imaginar ue com a descoberta, se iniciava uma nova era no desenvolvimento dahumanidade!

)ste fascículo é, também para o leitor, um marco no estudo da eletr$nica! &ele se inicia o estudo desse importante componente!

" ob#etivo do fascículo é apresentar a estrutura básica compondo otransistor e, com base nesse conhecimento, permitir ao leitor a realiação detestes com o componente usando um multímetro!

Para a boa compreensão do conteúdo e desenvolvimento das

atividades contidas neste fascículo, o leitor deverá estar

familiarizado com os conceitos relativos a:

• -iodo semicondutor!

5



Transistor bipolar: estrutura básica e testes

Estrutura básica

" transistor bipolar é um componente eletr$nico constituído de cristaissemicondutores, capa de atuar como controlador de corrente, o ue possibilita oseu uso como amplificador de sinais ou como chave eletr$nica!

)m ualuer uma das duas funç.es o transistor encontra uma ampla gamade aplicaç.es, como por e/emplo0

Ampliicador de sinais: )uipamentos de som e imagem e controle industrial!

!"a#e eletrônica: Controle industrial, calculadoras e computadores eletr$nicos!

" transistor bipolar proporcionou um grande desenvolvimento daeletr$nica, devido a sua versatilidade de aplicação, constituindo1se em elementochave em grande parte dos euipamentos eletr$nicos!

+ estrutura básica do transistor se comp.e de duas camadas de materialsemicondutor, de mesmo tipo de dopagem, entre as uais é inserida uma terceiracamada bem mais fina, de material semicondutor com um tipo de dopagemdistinto dos outros dois, formando uma configuração semelhante 2 de um3sanduíche4, conforme ilustrado na $i%&'!

$i%&' )strutura básica de um transistor!

(




Como mostrado na $i%&), a configuração da estrutura, em forma desanduíche, permite ue se obtenham dois tipos distintos de transistor0

• *m com as camadas e/ternas de material tipo p e com a camada central

formada de um material tipo n! )sse tipo de transistor é denominado detransistor bipolar pnp!

• "utro com as camadas e/ternas de material tipo n e com a camada centralformada com um material tipo p! )sse tipo de transistor é denominado detransistor bipolar npn!

$i%&) )struturas dos transistores pnp e npn!

"s dois tipos de transistor podem cumprir as mesmas funç.es diferindoapenas na forma como as fontes de alimentação são conectadas aos terminais docomponente!

transistor bipolar pode se apresentar em duas confi!ura"#es:

pnp e npn$

TERMINAIS DO TRANSISTOR

Como mostrado na $i%&3, cadauma das camadas ue formam otransistor é conectada a um terminalue permite a interligação daestrutura do componente aoscircuitos eletr$nicos!

$i%&3 )strutura básica de um transistor de três terminais!

*




"s terminais recebem uma designação ue permite distinguir cada umadas camadas0

• + camada central é denominada de base, sendo representada pela letra B!

• *ma das camadas e/ternas é denominada de coletor, sendo representada pelaletra C !

• + outra camada e/terna é denominada de emissor, sendo representada pelaletra E !

+ $i%&+ mostra os dois tipos de transistor, com a identificação dosterminais!

$i%&+ 5ransistores pnp e npn com a identificação dos terminais!

transistor possui tr%s terminais: coletor, base e emissor$

)mbora as camadas referentes ao coletor e ao emissor de um transistor tenham o mesmo tipo de dopagem, elas diferem em dimensão geométrica e nograu de dopagem, realiando portanto funç.es distintas uando o componente éconectado a um circuito eletr$nico!

SIMBOLOGIA

+ $i%&5 apresenta os símbolosutiliados na representação de circuitodos transistores npn e pnp! Como podeser aí observado, os dois símbolosdiferem apenas no sentido da seta entreos terminais da base e do emissor!

,

$i%&5 6epresentação de circuito dostransistores npn e pnp!




+lguns transistores são dotados de blindagem! )ssa blindagem consiste deum encapsulamento metálico envolvendoa estrutura semicondutora, com o fim de

evitar ue o funcionamento docomponente se#a afetado por camposeletromagnéticos no ambiente! )ssestransistores apresentam um uartoterminal, ligado 2 blindagem para ueesta possa ser conectada ao terra docircuito eletr$nico! + representação decircuito desses transistores está ilustradana $i%&(!

ASPECTO REAL DOS TRANSISTORES

"s transistores podem se apresentar em diversos encapsulamentos, uevariam em função do fabricante, do tipo de aplicação e da capacidade de dissipar calor! + $i%&* ilustra os aspectos de alguns encapsulamentos!

$i%&* )ncapsulamentos típicos de um transistor!

-evido 2 variedade de configuraç.es, a identificação dos terminais de umtransistor deve sempre ser feita com au/ílio do folheto de especificaç.estécnicas do componente!

$i%&( 6epresentação de circuito deum transistor blindado!

-




Tst d transistors

)/istem instrumentos sofisticados destinados especificamente ao teste dascondiç.es de operação de um transistor! &o entanto, o uso de um multímetro

também permite detectar possíveis defeitos no componente!Como no teste de diodos com o uso de um multímetro, o teste de

transistores pode não fornecer um resultado definitivo, e o uso do multímetroserve apenas para detectar os defeitos mais comuns nos transistores e diodos!

&o caso do diodo, são os seguintes os defeitos de detecção imediata como uso de um multímetro0

• 7unção pn em curto!

• 7unção pn em aberto.

Como descrito em fascículos anteriores, o teste de ualuer #unção pn

com o uso de um multímetro é feito em duas etapas0

Etapa ': 6ealia1se inicialmente a identificação da polaridade real das pontasde prova do multímetro!

Etapa ): +pós a identificação de polaridade, realia1se o teste do diodo, ueconsiste em detectar a e/istência de bai/a e alta resistências ao seintercambiarem os dois contatos entre as pontas de prova e os terminais da

#unção pn!

Conforme ilustrado na $i%&,, a estrutura de um transistor consiste em uma #unção pn entre a base e o coletor e de uma segunda #unção pn entre a base e oemissor!

'.




$i%&, 7unç.es pn do transistor npn em /a0 e do transistor pnp em /b0!

Portanto, para a detecção de defeitos, o transistor pode ser consideradocomo composto de dois diodos conectados nas formas ilustradas na $i%&-!

$i%&- 6epresentação de transistores npn e pnp por diodos euivalentes!

+ detecção de defeitos no transistor consiste em verificar a e/istência decurto ou de circuito aberto entre os pares de terminais BC , BE e CE !

''




TESTE COM O !SO DO M!LT"METRO

" procedimento de teste das #unç.es base1coletor e base1emissor édescrito a seguir tomando como e/emplo o caso de um transistor npn!

DETEC#$O DE DESCONTIN!IDADES NAS %!N#&ES

Com o potencial positivo da ponta de prova aplicado 2 base do transistor eo potencial negativo aplicado ao coletor ou ao emissor, como ilustrado na$i%&'., as #unç.es correspondentes ficam polariadas diretamente!

&a ausência de defeitos, o instrumento deverá indicar bai/a resistência

das #unç.es BC e BE. %e houver uma #unção em aberto, o instrumento forneceráa indicação de uma resistência altíssima uando essa #unção estiver sendotestada!

$i%&'. -etecção de descontinuidades nas #unç.es BC e BE de um transistor npn!

DETEC#$O DE C!RTOS NAS %!N#&ES

Para este teste as pontas de prova devem ser conectadas conformemostrado na $i%&''!

Com a ponta de prova negativa conectada 2 base, a segunda ponta de prova polaria inversamente a #unção BC ou BE. &a ausência de defeitos, omultímetro deverá fornecer a indicação de altas resistências nas #unç.es! %e

houver uma #unção em curto o instrumento indicará uma bai/a resistêncianauela #unção!

')




$i%&'' 5este para detecção de curtos nas #unç.es BC e BE de um transistor npn!

DETEC#$O DE C!RTO'CIRC!ITO ENTRE COLETOR EEMISSOR

Para completar os testes deve1se ainda verificar a condição elétrica entreos terminais do coletor e do emissor!

Com o terminal da base em aberto, o circuito euivalente entre os

terminais B e C corresponde a dois diodos em série conectados inversamente!-essa forma o multímetro deverá fornecer uma indicação de altíssimaresistência para as duas possibilidades de cone/ão das pontas de provamostradas na $i%&')!

$i%&') 5este para detecção de curto1circuito entre os terminais C e E de um transistor npn!

'3




Para o caso de um transistor pnp os testes podem ser conduidos seguindoo procedimento descrito anteriormente, e/ceto ue as pontas de prova devem ser invertidas com relação 2s configuraç.es ilustradas nas $i%s&'. a ')!

&odos os testes devem ser realizados com o seletor do

multímetro posicionado na escala ' () ou ' ()) e com o

transistor desconectado de *ual*uer circuito e+terno$

s testes realizados com multímetro não permitem detectar

altera"#es nas características do transistor$ esmo *ue o multímetronão detecte defeitos, e+iste ainda a possibilidade de *ue e+istam

altera"#es nas características do transistor *ue o tornem impr-prio

para uso em circuitos$

'+




A()ndic

*!ESTION+RIO

8! 9ual é a estrutura básica de um transistor bipolar:

;! 9uais são as configuraç.es de um transistor:

<! -esenhe os símbolos possíveis de um transistor e identifiue os seusterminais!

=! 9uais defeitos podem ser identificados em um transistor com o uso de ummultímetro:

>! -escreva os procedimentos de e/ecução dos testes identificados na uestão

anterior!

BIBLIOGRA,IA

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