transistores de junção Bipolar (Também conhecido como BJTs) pode ser usado como um amplificador, filtro, retificador, oscilador, ou até mesmo um interruptor, que cobrimos um exemplo na primeira seção. O transistor irá operar como um amplificador ou outro circuito linear se o transistor for parcial na região linear. O transistor pode ser usado como um interruptor se tendido nas regiões de saturação e de corte., Isto permite que a corrente flua (ou não) em outras partes de um circuito.
Uma vez que a corrente de coletor de um transistor é proporcionalmente limitada por sua corrente de base, ela pode ser usada como uma espécie de interruptor controlado por corrente. Um fluxo relativamente pequeno de elétrons enviados através da base do transistor tem a capacidade de exercer controle sobre um fluxo muito maior de elétrons através do coletor.
usando um BJT como um interruptor: um exemplo
suponha que tínhamos uma lâmpada que queríamos ligar e desligar com um interruptor. Tal circuito seria extremamente simples, como na figura abaixo (a).,
Para fins de ilustração, vamos inserir um transistor no lugar do interruptor para mostrar como ele pode controlar o fluxo de elétrons através da lâmpada. Lembre-se que a corrente controlada através de um transistor deve ir entre coletor e emissor.
Uma vez que é a corrente através da lâmpada que queremos controlar, devemos posicionar o coletor e emissor do nosso transistor onde estavam os dois contatos do interruptor., Temos também de garantir que a corrente da lâmpada se moverá contra a direção do símbolo da seta emissor para garantir que o viés de junção do transistor será correto como na figura abaixo (b).
(A) interruptor mecânico, (B) interruptor transistor NPN, (c) interruptor transistor PNP.
um transistor PNP também poderia ter sido escolhido para o trabalho. A sua aplicação é indicada na figura acima (c).
a escolha entre NPN e PNP é realmente arbitrária., Tudo o que importa é que as direções atuais adequadas são mantidas para o bem de um deslocamento de junção correto (fluxo de elétrons indo contra a seta do símbolo transistor).
nas figuras acima, a base de qualquer um dos BJT não está conectada a uma tensão adequada, e nenhuma corrente está fluindo através da base. Consequentemente, o transistor não pode ligar-se. Talvez, a coisa mais simples a fazer seria conectar um interruptor entre a base e os fios coletores do transistor como na figura (a) abaixo.
Transistor: (a) corte, lâmpada desligada; (B) saturada, lâmpada ligada.,
recorte vs transístores saturados
Se o interruptor está aberto como na figura (a), o fio base do transístor será deixado “flutuante” (não ligado a nada) e não haverá corrente através dele. Neste estado, diz-se que o transistor foi cortado.
Se o interruptor for fechado como na Figura (B), A corrente será capaz de fluir da base para o emissor do transistor através do interruptor. Esta corrente de base permitirá um fluxo de corrente muito maior do coletor para o emissor, iluminando assim a lâmpada., Neste estado de corrente máxima do circuito, diz-se que o transistor está saturado.é claro que pode parecer inútil utilizar um transistor nesta capacidade para controlar a lâmpada. Um interruptor regular será suficiente a função em vez de um transistor. por que usar um Transistor para controlar a corrente?
dois pontos podem ser feitos aqui. Primeiro é o fato de que, quando usado desta forma, os contatos de switch só precisam lidar com o que pouca corrente de base é necessária para ligar o transistor; o próprio transistor lida com a maior parte da corrente da lâmpada., Esta pode ser uma vantagem importante se o interruptor tem uma baixa classificação de corrente: um pequeno interruptor pode ser usado para controlar uma carga de corrente relativamente alta.
Mais importante, o comportamento de controle de corrente do transistor nos permite usar algo completamente diferente para ligar ou desligar a lâmpada. Considere a figura abaixo, onde um par de células solares fornece 1 V para superar a tensão de base de 0,7 V do transistor para causar fluxo de corrente de base, que por sua vez controla a lâmpada.
célula Solar serve como sensor de luz.,
ou, poderíamos usar um termopar (muitos conectados em série) para fornecer a corrente de base necessária para ligar o transistor na figura abaixo.
Um único termopar fornece menos de 40 mV. Muitos em série poderiam produzir em excesso do transistor VBE 0,7 V para causar fluxo de corrente de base e Corrente de coletor conseqüente para a lâmpada.,
até Mesmo um microfone (consulte a figura abaixo) com bastante tensão e corrente (de um amplificador de saída poderia transformar o transistor, desde sua saída é retificada de AC para DC, de modo que o emissor-base junção PN dentro do transistor será sempre para a frente-parcial:
Amplificada sinal do microfone é retificada DC para polarizar a base do transistor, proporcionando uma maior corrente de colector.
o ponto já deve ser bastante aparente., Qualquer fonte de corrente contínua suficiente pode ser usada para ligar o transistor, e essa fonte de corrente só precisa ser uma fração da corrente necessária para energizar a lâmpada.
aqui vemos o transistor funcionando não apenas como um interruptor, mas como um verdadeiro amplificador: usando um sinal de potência relativamente baixa para controlar uma quantidade relativamente grande de potência. Por favor, note que a energia real para acender a lâmpada vem da bateria para a direita do esquema., Não é como se a pequena corrente de sinal a partir da célula solar, termopar, ou microfone está sendo magicamente transformado em uma maior quantidade de energia. Em vez disso, essas pequenas fontes de energia estão simplesmente controlando a energia da bateria para acender a lâmpada.
O BJT como revisão de Switch:
- transistores podem ser usados como elementos de comutação para controlar a potência DC a uma carga. A corrente comutada (controlada) vai entre emissor e coletor; a corrente de controle vai entre emissor e base.,
- Quando um transístor tem corrente zero através dele, diz-se que ele está em um estado de corte (totalmente não-conducente).
- Quando um transístor tem corrente máxima através dele, diz-se que está em um estado de saturação (condução completa).
documento de trabalho relacionado:
- transístores de junção Bipolar como interruptores documento de trabalho