Transistor - Conceito Inicial

Antes do Transistor, eram utilizados equipamentos chamados de válvula eletrônica. Nela os elétrons viajavam no vácuo entre catado e anodo.

TRANSISTOR - CONCEITO BÁSICO

O transistor é composto por dois materiais N e P, sendo o material N construído com excesso de elétrons (elétrons são portadores majoritários) e o material P é construído com falta de elétrons (lacunas são portadores majoritários). 

O transistor que possui a configuração da figura acima se chama transistor NPN e possui a simbologia abaixo:

O transistor que possui a configuração PNP, apenas mudando as letras da primeira figura, possui a simbologia abaixo:

O transistor é composto por Coletor, Base e Emissor. 

Dopagem - É uma técnica utilizada pelos fabricantes dos semicondutores inserir impurezas nos materiais afim de torná-los material P ou N. A dopagem consiste em inserir impurezas nesses materiais para alcançar as especificações desejadas.

Emissor - O emissor é dopado e injeta elétrons na base;

Base - A base é levemente dopada e é fina, isto é, a área da base é menor que a área do coletor e do emissor. A base fina permite que os elétrons injetados viagem até o coletor;

Coletor - O coletor possui a maior área quando comparado com a base e emissor. Não é atoa. É no coletor que os elétrons emitidos pelo emissor são acumulados. Os elétrons acumulados fluem para uma conexão externa ao coletor.

POLARIZAÇÃO DO TRANSISTOR

POLARIZAÇÃO DIRETA

A bateria em baixo polariza o emissor diretamente e a bateria em cima polariza o coletor diretamente. Os elétrons entram no coletor e no emissor e se juntam na base e fluem para fora.

POLARIZAÇÃO REVERSA

Desconsidere os valores das resistências.

Como os dois materiais estão polarizados reversamente, não ocorrerá qualquer movimento de elétrons. 

SATURAÇÃO

A saturação é o cenário onde corrente de base é suficiente para que ocorra a plena passagem de elétrons do emissor para o coletor e o que leva a Tensão Coletor-Emissor (Vce) ao zero. A tensão Coletor-Emissor é um indicador da saturação do transistor.

Apesar de teoricamente o valor de Vce ser igual a zero, na prática sempre teremos um valor mesmo que pequeno de diferencial entre Coletor e Emissor.

CORTE

O corte é o cenário onde a corrente de base é insuficiente para que os elétrons viagem do emissor para o coletor. Nesse cenário, a tensão da fonte será igual a tensão Coletor-Emissor (Vce).

Porque a Tensão Emissor-Coletor é importante?

Como vimos, a corrente de base controla a passagem de elétrons do Emissor para o Coletor. A diferença de potencial entre o Coletor e o Emissor (e vice-versa) indica a situação do transistor no circuito.

Para Vce = Vcc -> Corte

Para Vcc > Vce > 0 -> Região Ativa

    Para Vce = 0 -> Saturação