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Sumário 1. IN INTR TROD ODUÇ UÇÃO ÃO...............................................................................................1 ...............................................................................................1 2. DESE DESENVOL NVOLVI VIMENT MENTO: O:..................................................................................2 ..................................................................................2 2.1.. Tr 2.1 Trans ansfor formad mador or .........................................................................................2 .........................................................................................2 2.2. 2. 2. Mu Multltím ímet etro ro................................................................................................ ................................................................................................ 2... !RO 2. !ROTO TO"O# "O#RD RD.......................................................................................$ .......................................................................................$ 2.$.. Res 2.$ Res%st %store ores: s:...............................................................................................& ...............................................................................................& 2.'. Tr Trans%s ans%stores tores )%*ol )%*olares ares...........................................................................1+ ...........................................................................1+ 2.&. Tr Trans%s ans%stor tor fun,% fun,%onan onando do ,omo ,-a ,-ae e .....................................................2+ . O" O"/E /ETI TIVO VOS S.................................................................................................22 $. !RO0 !RO0EDIME EDIMENTO NTO E!E E!ERIMEN RIMENT# T#L L...........................................................2 $.1
Instrument Instr umentos os ut%l% ut%l%ados ados e mater mater%a%s %a%s.......................................................2 .......................................................2
$.2 $. 2
!r%m !r %me% e%ra ra mo mont nta3 a3em em...............................................................................2 ...............................................................................2
$.
Se3un Se 3unda da mon monta3 ta3em em..............................................................................2$ ..............................................................................2$
'. RESU RESULT LT# #DO E DIS0U DIS0USS4E SS4ES S....................................................................2$ '.1.. !r% '.1 !r%me% me%ra ra mon monta3 ta3em em...............................................................................2$ ...............................................................................2$ '.2.. Se '.2 Se3un 3unda da mon monta3 ta3em em..............................................................................25 ..............................................................................25 &. 0O 0ON0 N0LU LUSÃ SÃO O..............................................................................................1 6. RE7 RE7ER8 ER8N0I N0I#S #S............................................................................................ ............................................................................................ #ne9o # Datas-eet: Trans%stor Trans%stor "0'$;............................................................& "0'$;............................................................&
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1. INT INTRODU RODUÇÃ ÇÃO O 0om o *assar dos anos< a %nd=str%a dos d%s*os%t%os sem%,ondutores fo% ,res,endo e desenolendo ,om*onentes e ,%r,u%tos ,ada e ma%s ,om*le9os< a )ase de d%odos. Em 15$;< na "ell Tele*-one< um 3ru*o de *es>u%sadores< l%derados *or S-o,?le@< a*resentou um d%s*os%t%o formado *or trAs ,amadas de mater%al sem%,ondutor ,om t%*os alternados< ou seBa< um d%s*os%t%o ,om duas BunCes. O d%s*os%t%o re,e)eu o nome de trans%stor. 11F 11F O %m*a %m*a,t ,to o do tran trans% s%st stor or<< na elet eletrG rGn% n%,a ,a<< fo% fo% 3ran 3rande de<< BH >ue >ue a sua sua ,a*a,%dade de am*l%f%,ar s%na%s eltr%,os *erm%t%u >ue em *ou,o tem*o este d%s*os%t%o< mu%to menor e ,onsum%ndo mu%to menos ener3%a< su)st%tuísse as Hlulas na ma%or%a das a*l%,aCes eletrGn%,as. O trans%stor ,ontr%)u%u *ara todas as %nenCes rela,%onadas< ,omo os ,%r,u%tos %nte3rados< ,om*onentes o*to J eletrGn%,os e m%,ro*ro,essadores. !rat%,amente todos os e>u%*amentos eletrGn%,os *roBetados -oBe em d%a usam ,om*onentes sem%,ondutores. 11F 11F Os trans%stores faem *arte de %n=meros ,%r,u%tos seBam analK3%,os ou d%3%ta%s< desem*en-ando %m*ortante *a*el. Re*resenta um aanCo %m*ortante na eletrGn%,a de *otAn,%a< 3erando s%stemas ,om d%menses redu%das e mu%to ma%s ef%,%entes na transferAn,%a de ,orrente< *o%s so )aseados em d%odos ,om*onentes >ue *ossuem ,onduCes un%lateral e fa,%lmente *olar%He%s. ;F O trans%stor )%*olar de BunCo um d%s*os%t%o de trAs term%na%s l%3ados a uma re3%o %nterna formada *or um ,r%stal de mater%al sem%,ondutor e9trínse,o< d%%d%do em trAs *artes< ,om ,ara,teríst%,as ,onstrut%as e eltr%,as d%st%ntas< sendo duas de mesma *olar%dade ! ou N e a outra de *olar%dade ,ontrHr%a< %sto < o trans%stor )%*olar *ode ser do t%*o !N! ou N!N. Os trAs term%na%s de um trans%stor )%*olar re,e)em o nome de em%ssor< )ase e ,oletor. 1+F O tran trans% s%st stor or fun, fun,%o %ona nand ndo o ,omo ,omo ,-a ,-ae e o modo modo ma%s ma%s s%m* s%m*le less de ut%l%aCo ut%l%aCo deste d%s*os%t% d%s*os%t%o o sem%,ondu sem%,ondutor tor<< ,om*arado ,om*arado ,om todas as outras outras a*l%,aCes. Neste modo ele o*era nas re3%es de 0orte e SaturaCo. uando ,ortado< o trans%stor fun,%ona ,omo um ,ontato a)erto entre os term%na%s de ,oletor e em%ssor< >uando saturado fun,%ona ,omo um ,ontato fe,-ado. 5F
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2. DESE DESENV NVOL OLV VIM IMEN ENTO TO:: 2.1.Transformador Transfo Transformado rmadores res
7%3ura 7%3ura
1
so
e>u%*amento e>u%*amentoss
ut%l%ados ut%l%ados
na
transformaCo de alores de tenso e ,orrente< alm e serem usados na mod%f%,aC mod%f%,aCo o de %m*edPn,%as em ,%r,u% ,%r,u%tos tos eltr%, eltr%,os os so ut%l% ut%l%ado adoss em Hr%o Hr%oss e>u%*amentos do nosso ,ot%d%ano< ,omo< *or e9em*lo< nas %nstalaCes eltr%,as e tam)m em e>u%*amentos >ue ut%l%am ,omo *r%n,í*%o de fun,%onamento a eletr%,%dade. 2F.
Figura 1: Transformadores en,ontrados no mer,ado.
O transformador um d%s*os%t%o >ue no tem *artes mKe%s< ut%l%a a le% de %nduCo % nduCo de 7arada@ e no fun,%ona ,om ,orrente ,ontínua 1F. O transf transform ormado adorr 7%3u 7%3ura ra 2 formad formado o )as%,a )as%,amen mente te *or duas duas )o)%na )o)%nass ,om d%fere d%ferente ntess n=mer n=meros os de es*%ra es*%ras< s< enrola enroladas das em um mesmo mesmo n=,leo n=,leo de ferro. ferro. O enrol enrolame amento nto *r%mHr *r%mHr%o %o estH estH l%3ado l%3ado a um 3erado 3eradorr de ,orren ,orrente te altern alternada ada e o enrolamento se,undHr%o estH l%3ado a uma res%stAn,%a. 1F
Figura 2: 7un,%onamento de um transformador *elo seu enrolamento *r%mHr%o e enrolamento se,undHr%o.
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O *r%n,%*%o de fun,%onamento de um transformador )aseado nas le%s de 7arada@ 7arada@ e e Len Len<< as le%s do eletroma3net%smo eletroma3net%smo e e da %nduCo eletroma3nt%,a< res*e, res*e,t% t%ame amente nte.. Estes Estes e>u%* e>u%*ame amento ntoss *ossu *ossuem em ma%s ma%s de um enrola enrolamen mento< to< sendo >ue estas *artes so ,-amadas de *r%mHr%o e se,undHr%o em ,asos de transformadores ,om do%s enrolamentos< e em transformadores >ue *ossuem trAs enrolamentos< alm dos do%s nomes BH ,%tados< o ter,e%ro. 2F !ortanto >uando l%3amos uma ,orrente alternada no enrolamento *r%mHr%o *rodu%do um ,am*o ma3nt%,o >ue *ro*or,%onal ao n=mero de oltas do f%o em torno do metal e a %ntens%dade da ,orrente a*l%,ada. O flu9o ma3nt%,o >ue *rodu%do ,-e3a ao n=,leo do )raCo metHl%,o e sem en,ontrar res%stAn,%a ,-e3a ao enrolamento se,undHr%o. 1F #*Ks ,-e3ar ao enrolamento se,undHr%o< *or %nduCo eletroma3nt%,a< ,r%aJse uma ,orrente eltr%,a >ue tem ar%aCo de a,ordo ,om ,orrente do enrolamento *r%mHr%o e tam)m ,om o n=mero de es*%ras dos do%s enrolamentos 2F E9%stem d%ersos t%*os de transformadores: tr ansformadores: os monofHs%,os< >ue o*eram no mH9%mo em duas fases 126V J22+V Q os tr%fHs%,os ou de *otAn,%a< >ue fun,%onam em trAs fases 22+VJ;+VJ$$+V e so a*l%,ados na transformaCo de tenso e ,orrente< em >ue eleaJse a tenso e d%m%nu%Jse a ,orrente< ass%m d%m%nu%ndo a *erda *or Efe%to /oule *erdas *or so)rea>ue,%mento nos enrolamentosQ os autotransformadores< >ue tem o seu enrolamento se,undHr%o l%3ado eletr%,amente ao enrolamento *r%mHr%o e os de )a%9a *otAn,%a< >ue so ut%l%ados un%,amente *ara d%m%nu%r %m*edPn,%as de ,%r,u%tos eletrGn%,os e *ara ,asar %m*edPn,%as< a ut%l%aCo deste t%*o de transformador se dH a *art%r da a,o*la3em deste entrada do *r%mHr%o de outro transformador.2F transformador.2F #lm de serem ,lass%f%,ados de a,ordo ,om o f%m a ser usado< a%nda e9%ste a ,lass%f%,aCo de a,ordo ,om o n=,leo. Os t%*os de transformadores de a,ordo ,om o n=,leo so: os de n=,leo de ar< ,uBos enrolamentos f%,am em ,ontato ,om a *rK*r%a atmosfera atmosfera e os de n=,leo ferroma3nt%,o ferroma3nt%,o<< onde so usadas ,-a*as de aCo lam%nadas no 3eral usamJse ,-a*as de aCoJs%lí,%o< *or d%m%nuírem a *erda *or 0orrente de 7ou,ault ou 7ou,ault ou ,orrentes *aras%tas.2F *aras%tas.2F 3
#l3uns transformadores so sensíe%s a a,o*lamento estHt%,o nos enrolamentos< *or %sso eles re,e)em uma *roteCo ,-amada de "l%nda3em EletrostHt%,a. 2F
2.2.Mu!"#m$"ro O multímetro 7%3ura um a*arel-o de med%da eltr%,a< ,a*a de real%ar a med%Co eltr%,a de trAs t%*os d%ferentes: Voltímetro< O-mímetro e #m*erímetro. Os multímetros *odem ser analK3%,os ou d%3%ta%s. Estes %nstrumentos *odem *erm%t%r a med%da de tenses< ,orrentes< res%stAn,%as eltr%,as< tem*eratura< ,a*a,%tPn,%a< fre>An,%a< entre outras 3randeas. # med%da de ,ada uma dessas 3randeas es,ol-%da *or me%o de uma ,-ae rotat%a seletora. F
Figura %: Multímetro
Os multímetros analK3%,os so ,onstruídos ,om um 3alanGmetro de d#rsonal e a ,-ae sele,%ona d%ferentes res%stores l%3ados em sr%e ou em *aralelo ,om o 3alanGmetro se3undo as ,onen%An,%as. # ,-ae tem a%nda a funCo de a,%onar a *%l-a< ou )ater%a< no ,aso de med%das de res%stAn,%as. O multímetro analK3%,o re%nou a)soluto durante mu%to tem*o. 7o% um dos *r%me%ros s%stemas de le%tura *ara )an,ada. 0om o tem*o< em *erdendo es*aCo *ara os e>u%*amentos d%3%ta%s< mas no se en3ane de%do a ,ara,teríst%,as *rK*r%as< a%nda =t%l. F Nos
multímetros
d%3%ta%s<
os
mostradores
analK3%,os
e<
,onse>entemente< o 3alanGmetro de d#rsonal< foram su*erados *or 4
%nstrumentos eletrGn%,os ,om mostradores d%3%ta%s. Nestes %nstrumentos< a ,orrente eltr%,a ,onert%da em s%na%s d%3%ta%s *or me%o de ,%r,u%tos denom%nados ,onersores analK3%,oJd%3%ta%s. F
2.%.&ROTO'O(RD Uma *roto)oard< tam)m ,on-e,%da ,omo matr% de ,ontatos ut%l%ada *ara faer monta3ens *ro%sKr%as< teste de *roBetos< alm de %n=meras outras a*l%,aCes er 7%3.'. ,onst%tuída *or uma )ase *lHst%,a< ,ontendo %n=meros or%fí,%os dest%nados %nserCo de term%na%s de ,om*onentes eletrGn%,os. Internamente e9%stem l%3aCes determ%nadas >ue %nter,one,tam os or%fí,%os< *erm%t%ndo a monta3em de ,%r,u%tos eletrGn%,os sem a ut%l%aCo de solda. # 3rande anta3em >ue os ,om*onentes *odem ser fa,%lmente ret%rados *ara serem ut%l%ados *oster%ormente em noas monta3ens. # f%3ura $ %lustra uma *roto)oard de ;+ furos< )astante ,omum no me%o eletrGn%,o:
Figura ): !roto)oard de ;+ furos
Uma *roto)oard *ossu% or%fí,%os d%s*ostos em ,olunas e l%n-as. #s l%n-as en,ontramJse nas e9trem%dades da *roto)oard e as ,olunas ao ,entro. $F
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#s ,olunas so formadas e9atamente *or ,%n,o furos ,ada uma. O)serando a f%3ura anter%or< o)seraJse >ue uma *roto)oard *ossu% um 3ru*o de ,olunas d%s*ostas a,%ma da ,a%dade ,entral e outro 3ru*o a)a%9o dessa ,a%dade. Essa ,a%dade d%%de a *roto)oard em duas *artes %3ua%s. $F Todos os ,%n,o or%fí,%os de uma mesma ,oluna esto %nternamente ,one,tados. Os or%fí,%os de uma ,oluna no *ossuem ,one9es %nternas ,om os de outras ,olunas. $F #s l%n-as< 3eralmente< so ut%l%adas *ara a al%mentaCo do ,%r,u%to< tanto >ue *ossuem os sím)olos e J. Toda%a< %sso ,onst%tu% a*enas uma su3esto e no uma re3ra. $F Os or%fí,%os das l%n-as esto ,one,tados entre s% em uma mesma l%n-a. #s l%n-as so eletr%,amente %nde*endentes< %sto < no -H ,one9o eltr%,a entre os furos de uma l%n-a e de outra. $F #s *roto)oards 7%3ura ' so *roBetadas *ara a real%aCo de monta3ens e9*er%menta%s e *ossuem l%m%taCes de ordem *rHt%,a: )a%9a ,a*a,%dade de ,orrente ,er,a de 1#< ,a*a,%tPn,%a e res%stAn,%a dos ,ontatos %nternos ,ons%derHe%s< sus,e*t%)%l%dade ,a*taCo de ruídos e %nterferAn,%as< dentre outros fatores. $F Desta forma< uma e ,om*roado o fun,%onamento de um ,%r,u%to< o mesmo deerH ser montado em uma *la,a de ,%r,u%to %m*resso< ,aso deseBe ut%l%HJlo em def%n%t%o. $F
Figura *: E9em*lo de matr% de ,ontatos !roto)oard 6
2.).R$sis"or$s: Res%stor 7%3ura & um d%s*os%t%o eltr%,o astamente usado ,omo elemento de ,%r,u%to< *r%n,%*almente de ,%r,u%tos eltr%,os e eletrGn%,os. # un%dade de med%da de res%stAn,%a no SI ,-amada O-m< seu alor dado *or Volt *or #m*re.
Figura +: Res%stor
Nos ,%r,u%tos eletrGn%,os em 3eral< os res%stores so en,ontrados asso,%ados em sr%e ou em *aralelo< e mu%tas ees em asso,%aCes m%stas< >ue so ,om*ostos *or ,onBuntos de asso,%aCes em sr%e e em *aralelo. 'F No ,aso da asso,%aCo em sr%e 7%3ura 6 a ,orrente eltr%,a % a mesma *ara todos os res%stores do ,%r,u%to. # somatKr%a das >uedas de tenso no ,%r,u%to %3ual tenso a*l%,ada nos e9tremos # e " do ,%r,u%to< se3undo a le% das mal-as de W%r,-off. 'F
Figura ,: #sso,%aCo em ser%e
# asso,%aCo em *aralelo 7%3ura ; tem as se3u%ntes ,ara,teríst%,as: a ,orrente eltr%,a >ue *assa *elo ,%r,u%to todo %3ual soma das ,orrentes 7
eltr%,as >ue *assa *or ,ada um dos res%stores da asso,%aCo e a d%ferenCa de *oten,%al em um dos res%stores %3ual d%ferenCa de *oten,%al dos outros res%stores. 'F
Figura -: #sso,%aCo em *aralelo
*ossíel determ%nar o alor da res%stAn,%a de um res%stor de duas mane%ras< uma ut%l%ando e>u%*amentos de med%Ces de res%stAn,%a< ,omo multímetro< e de outro modo ut%l%ando uma ta)ela de ,ores. !ara a se3unda o*Co a %dent%f%,aCo *or me%o da ta)ela de ,ores< se da atras das ,ores ,ont%das no ,or*o do res%stor. &F V%sando uma fH,%l %nter*retaCo< o ,Kd%3o de ,ores de res%stores anal%sado atras de fa%9as< sendo ,ada fa%9a ,om uma funCo. !ode ser ter ,Kd%3os *ara res%stores de fa%9as <$ fa%9as <' fa%9as <& fa%9as .&F # *r%me%ra fa%9a sem*re a >ue est%er ma%s *rK9%ma de um dos term%na%s do res%stor. !ara res%stores de fa%9as ut%l%ada a ta)ela 1 e se3ue as se3u%ntes or%entaCes &F: 1 X 7a%9a : mostra o *r%me%ro al3ar%smo do alor da res%stAn,%a. 2 X 7a%9a : mostra o se3undo al3ar%smo do alor da res%stAn,%a. X 7a%9a: mostra >uantos eros deem ser ad%,%onados a res%stAn,%a. O)seraCo: !ara os res%stores de X fa%9as a tolerPn,%a *ode ser ,ons%derada em Y 2+ Z
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Ta$!a 1: !ara res%stores de fa%9as
!ara res%stores de $ fa%9as Ta)ela 2 ut%l%ada a ta)ela 2 e se3ue as se3u%ntes or%entaCes&F : 1 X 7a%9a : mostra o *r%me%ro al3ar%smo do alor da res%stAn,%a. 2 X 7a%9a : mostra o se3undo al3ar%smo do alor da res%stAn,%a. X 7a%9a: mostra >uantos eros deem ser ad%,%onados a res%stAn,%a $X 7a%9a: %nd%,a a tolerPn,%a >ue o ,om*onente tem
Ta$!a 2: !ara res%stores de $ fa%9as
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!ara res%stores de ' fa%9as Ta)ela ut%l%ada a ta)ela 2 e se3ue as se3u%ntes or%entaCes &F : 1 X 7a%9a : mostra o *r%me%ro al3ar%smo do alor da res%stAn,%a. 2 X 7a%9a : mostra o se3undo al3ar%smo do alor da res%stAn,%a. X 7a%9a: mostra o ter,e%ro al3ar%smo do alor da res%stAn,%a. $X 7a%9a: mostra >uantos eros deem ser ad%,%onados a res%stAn,%a 'X 7a%9a: %nd%,a a tolerPn,%a >ue o ,om*onente terH.
Ta$!a %: Res%stores de ' fa%9as
!ara res%stores de & fa%9as Ta)ela $ ut%l%ada a ta)ela 2 e se3ue as se3u%ntes or%entaCes &F : 1 X 7a%9a : mostra o *r%me%ro al3ar%smo do alor da res%stAn,%a. 2 X 7a%9a : mostra o se3undo al3ar%smo do alor da res%stAn,%a. X 7a%9a: mostra o ter,e%ro al3ar%smo do alor da res%stAn,%a. $X 7a%9a: mostra >uantos eros deem ser ad%,%onados a res%stAn,%a 'X 7a%9a: %nd%,a a tolerPn,%a >ue o ,om*onente terH . &X 7a%9a: ,oef%,%ente de tem*eratura em !!M[\0.
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Ta$!a ): Res%stores de & fa%9as
#l3uns e9em*los de res%stores ut%l%ados no nosso ,ot%d%ano so: o f%lamento de uma lPm*ada %n,andes,ente< o a>ue,edor de um ,-ue%ro eltr%,o< os f%lamentos >ue so a>ue,%dos em uma estufa< entre outros. 6F Em ,%r,u%tos eltr%,os teKr%,os ,ostumaJse ,ons%derar toda a res%stAn,%a en,ontrada *roen%ente de res%stores< ou seBa< so ,ons%deradas as l%3aCes entre eles ,omo ,ondutores %dea%s >ue no a*resentam res%stAn,%a< e ut%l%amJse as re*resentaCes 7%3ura 5:
Figura /: Re*resentaCes de um res%stor em um ,%r,u%to
2.*.Transis"or$s i0o!ar$s No f%nal de 15$6< uma das ma%ores %nenCes BH real%adas *elo -omem< reolu,%onar%a ,om*letamente a eletrGn%,aQ o trans%stor )%*olar de BunCo. Seus %nentores< Dr. /o-n "ardeen< Dr. ]%ll%am S,-o,le@ e Dr. ]alter ^. "ratta%n 3an-aram *or esse tra)al-o< o *rAm%o No)el em 15'&. 1+F O *r%n,%*%o do trans%stor 7%3ura 1+ *oder ,ontrolar a ,orrente. Ele montado numa estrutura de ,r%sta%s sem%,ondutores< de modo a formar duas 11
,amadas de ,r%sta%s do mesmo t%*o %nter,aladas *or uma ,amada de ,r%stal do t%*o o*osto< >ue ,ontrola a *assa3em de ,orrente entre as outras duas. 0ada uma dessas ,amadas re,e)e um nome em relaCo sua funCo na o*eraCo do trans%stor< #s e9trem%dades so ,-amado de em%ssor e ,oletor< e a ,amada ,entral ,-amada de )ase. 11F
Figura 1: Trans%stor
O trans%stor )%*olar de BunCo um d%s*os%t%o de trAs term%na%s l%3ados a uma re3%o %nterna formada *or um ,r%stal de mater%al sem%,ondutor e9trínse,o< d%%d%do em trAs *artes< ,om ,ara,teríst%,as ,onstrut%as e eltr%,as d%st%ntas< sendo duas de mesma *olar%dade ! ou N e a outra de *olar%dade ,ontrHr%a< %sto < o trans%stor )%*olar *ode ser do t%*o !N! ou N!N. 1+F # estrutura de ,amadas a*resentada na 7%3ura 11. !ode ser er%f%,ado >ue este sem%,ondutor *ossu% trAs ,amadas *odendo ser N!N ou !N! e duas BunCes /1 e /2. Os trAs term%na%s de um trans%stor )%*olar re,e)em o nome de em%ssor< )ase e ,oletor. 1+F
Figura 11: Estrutura e sím)olos de um trans%stor )%*olar
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Do em%ssor so em%t%dos os *ortadores de ,orrente< eltrons ou la,unas< de*endendo da *olar%dade do trans%stor< ,om o sent%do de at%n3%rem o ,oletor onde sero ,oletados< *assando atras da re3%o de )ase< >ue tem a funCo de ,ontrolar o flu9o.1+F 0ada term%nal *ossu% uma ,ara,teríst%,a *rK*r%a >ue so: 1+F Em%ssor J re3%o ma%or níel de do*a3em do trans%stor. do em%ssor de onde *artem os *ortadores de ,ar3a< em outras *alaras< o em%ssor >uem def%ne o sent%do da ,orrente< *or %sto ele *ossu% uma fle,-a no seu term%nal no sím)olo do trans%stor. "ase J re3%o ma%s estre%ta e ,om níel md%o de do*a3em. 0om*arada as outras re3%es< a )ase se *are,e ,omo uma *elí,ula mu%to f%na. Sere *ara faer ,om >ue o trans%stor ,ome,e a fun,%onar. 0oletor J re3%o de ma%or Hrea e menos do*ada do trans%stor. O ,oletor tem a ma%or Hrea< *o%s nessa re3%o onde -H ma%or d%ss%*aCo de ener3%a *or efe%to /oule. !ara trans%stores de ma%or *otAn,%a a re3%o de ,oletor estH l%3ada a ,H*sula do trans%stor. !odemos faer uma analo3%a do trans%stor )%*olar de BunCo ,om do%s d%odos< *ara entendermos al3uns as*e,tos de seu fun,%onamento< *orm no *odemos ,onstru%r nen-um trans%stor dessa mane%ra. 11F # analo3%a )aseada na estrutura do d%odo de BunCo !N. Do term%nal de )ase *ara os term%na%s de em%ssor ou ,oletor emos um d%odo !N. Essa analo3%a ut%l%ada *ara os testes e %dent%f%,aCo dos term%na%s do trans%stor )%*olar de BunCo. 11F 7aendoJse uma analo3%a ,om d%odos< *odemos testar um trans%stor )%*olar e %dent%f%,ar seus term%na%s. !r%me%ramente %dent%f%,amos a *olar%dade do trans%stor e o term%nal de )ase e de*o%s os term%na%s de ,oletor e em%ssor. # re3%o de em%ssor do trans%stor ma%s do*ada do >ue a re3%o de ,oletor. Essa ,ara,teríst%,a ut%l%ada *ara a %dent%f%,aCo do em%ssor e do ,oletor< *o%s a tenso de ,onduCo do em%ssor leemente su*er%or a tenso de ,onduCo do ,oletor. No e9em*lo a se3u%r o trans%stor7%3ura 12 "D1' testado ,om um multímetro d%3%tal. 11F 13
Figura 12: Teste de um trans%stor usando a analo3%a de um d%odo
%m*ortante a*ontar >ue nem todos os trans%stores *odem ser testados desta forma. Os trans%stores Darl%n3ton *odem %nd%,ar alores errGneos. 11F !ara um trans%stor )%*olar o*erar num ,%r,u%to ne,essHr%o >ue seBa ,onen%entemente *olar%ado. # *olar%aCo ,ons%ste na f%9aCo de tenses e ,orrentes nos term%na%s do d%s*os%t%o< dentro de seus l%m%tes de o*eraCo e modo de fun,%onamento deseBado. E9%stem >uatro ,om)%naCes *ossíe%s de *olar%aCo do trans%stor )%*olar de BunCo< *orm somente trAs so ut%l%adas. Vamos ,ons%derar na anHl%se um trans%stor N!N< *orem o mesmo *ro,ed%mento *oder%a ser a*l%,ado a um trans%stor ,om *olar%dade ,om*lementar. Na !r%me%ra s%tuaCo de *olar%aCo 7%3ura 1 :temos >ue os d%odos e>u%alentes das BunCes em%ssor "E e )ase ,oletor"0 so d%retamente *olar%ados.
Figura 1%: !r%me%ra a*ro9%maCo de *olar%aCo
0omo os do%s d%odos "E e "0 esto d%retamente *olar%ados< ento ,ondu%ro mu%to )em. 0ons%derando os d%odos e>u%alentes ,omo %dea%s< o ,%r,u%to e>u%alente *ara essa s%tuaCo a*resentado na 7%3ura 1$.11F 14
Figura 1): O ,%r,u%to e>u%alente faendoJse analo3%a ,om d%odos *ara essa s%tuaCo de *olar%aCo
Em *olar%aCo reersa< os d%odos e>u%alentes no ,onduem. # s%tuaCo de *olar%aCo e>u%alente aos d%odos ,ortados< ,omo mostra a 7%3ura 1'.
Figura 1*: !olar%aCo reersa e>u%alente aos d%odos ,ortados
# essa s%tuaCo de *olar%aCo ,-amamos ,orte e d%emos >ue o trans%stor estH ,ortado >uando a *olar%aCo entre )ase e em%ssor e entre )ase e ,oletor reersa. 11F # *r%me%ra e a se3unda forma de *olar%aCo so ut%l%adas em ,%r,u%tos em >ue o trans%stor dea fun,%onar ,omo uma ,-ae. So ,-amados de ,%r,u%tos de ,-aeamento. !odemos ut%l%ar esta to*olo3%a *ara a,%onar motores< lPm*adas< Hlulas< ,%l%ndros e et,. #s fontes ,-aeadas tam)m *ossuem trans%stores< ou ,om*onentes s%m%lares< fun,%onando no re3%me de ,orte e saturaCo. 11F Ter,e%ra s%tuaCo 7%3ura 1& de *olar%aCo: o d%odo "E d%retamente *olar%ado e o d%odo "0 reersamente *olar%ado. 11F
15
.
Figura 1+: Ter,e%ra a*ro9%maCo
O ,%r,u%to e>u%alente faendoJse analo3%a ,om d%odo e fonte de ,orrente *ara essa s%tuaCo de *olar%aCo mostrado na 7%3ura 16. 11F
Figura 1,:
,%r,u%to e>u%alente da ter,e%ra a*ro9%maCo
Uma e >ue a *olar%aCo do d%odo "E d%reta ento< ,ondu%rH mu%to )em. 0omo a )ase uma re3%o estre%ta< as ,ar3as em%t%das no em%ssor< tero ,ond%Ces de ,-e3ar *rK9%ma a BunCo "0 reersamente *olar%ada< sendo atraídas *ela )arre%ra de *oten,%al formado Bunto a BunCo< sendo ,oletadas no ,oletor< onde -H a d%ss%*aCo de ener3%a *or efe%to /oule. Essa s%tuaCo de o*eraCo ,on-e,%da ,omo o*eraCo at%a do trans%stor )%*olar de BunCo< *o%s o trans%stor fun,%ona ,omo uma fonte de ,orrente na mal-a de ,oletor onde a ,orrente *assa a ser %3ual a I, _ α. Ie.O efe%to de transferAn,%a da ,orrente entre as duas mal-as< )ase em%ssor e )ase ,oletor ,-amado efe%to trans%stor. # 7%3ura 1; a se3u%r mostra a analo3%a ,om d%odos do trans%stor N!N e o ,%r,u%to e>u%alente ,om o trans%stor *olar%ado na re3%o at%a ou l%near de o*eraCo. 11F
16
Figura 1-: #nalo3%a ,om d%odos do trans%stor N!N e o ,%r,u%to e >u%alente ,om o trans%stor *olar%ado na re3%o at%a ou l%near de o*eraCo .
Os ,%r,u%tos >ue ut%l%am trans%stores o*erando na re3%o at%a so ,-amados de ,%r,u%tos l%neares. Um e9em*lo destes ,%r,u%tos so os am*l%f%,adores de Hud%o< fontes de al%mentaCo do la)oratKr%o de eletrGn%,a e a fonte desenol%da nesta d%s,%*l%na. O trans%stor ut%l%ado *ara ,ontrolar uma determ%nada tenso ou ,orrente de um ,%r,u%to. O trans%stor *oderH estar l%3ado em sr%e ou em *aralelo< de*ende a*enas da to*olo3%a do ,%r,u%to. 11F !ara uma mel-or ,om*reenso das s%tuaCes de *olar%aCo de um trans%stor %m*ortante anal%sar a ,ura ,ara,teríst%,a do trans%stor. Esta ,ura %nd%,a a tenso entre ,oletor e em%ssor ersus a ,orrente >ue ,%r,ula *elo em%ssor. #)a%9o a*resentada a ,ura ,ara,teríst%,a de um trans%stor >ual>uer 7%3ura 15. 11F
Figura 1/: 0ura ,ara,teríst%,a de um trans%stor
0ara,teríst%,as dos *ontos %m*ortantes da ,ura ,ara,teríst%,a de um trans%stor so: 11F
17
V,e _ V,mH9%mo
E>uaCo 1
or"$: I, _ + !trans%stor _ + 3! _ V,e.I,
E>uaCo 2
V,e _ +
Sa"ura45o: I, _ I,mH9%mo
E>uaCo
!trans%stor _ + 3 ! _ V,e.I,
E>uaCo $
V,e ` +
Lin$ar: I, ` + !trans%stor ` + 3 ! _ V,e.I, E>uaCo '
Transis"or 6omo am0!ifi6ador d$ 6orr$n"$ # ,orrente de )ase uma *e>uena *ar,ela da ,orrente de em%ssor< en>uanto a ,orrente de ,oletor ,ons%ste na sua ma%or *ar,ela. # 7%3ura 2+ a*resenta a re*resentaCo das ,orrentes eltr%,as em um trans%stor. 11F # ,orrente de )ase ,ontrola a ,orrente de ,oletor< temos >ue *e>uenas ar%aCes na ,orrente de )ase *roo,am 3randes ar%aCes na ,orrente de ,oletor. 11F
Figura 2: 0orrentes eltr%,as de um trans%stor
Isso s%3n%f%,a >ue o trans%stor na re3%o at%a essen,%almente um am*l%f%,ador de ,orrente. !or %sso< o trans%stor su)st%tu%u as Hlulas do 18
%ní,%o do s,ulo < tornando ma%s ,om*a,to e ,onf%Hel os e>u%*amentos eletrGn%,os >ue ne,ess%tam de um am*l%f%,ador. Os e>u%*amentos >ue ut%l%am trans%stores o*erando ,omo am*l%f%,adores so ,-amados de ,%r,u%tos l%neares< de%do a relaCo l%near entre ,orrente de )ase e ,orrente de ,oletor. E9%ste uma 3ama mu%to 3rande de d%s*os%t%os e e>u%*amentos >ue ut%l%am o trans%stor o*erando na re3%o at%a< *or e9em*lo: fontes l%neares e am*l%f%,adores. 11F
(ná!is$ do "ransis"or $m 6orr$n"$ 6on"#nua 7an8o d$ 6orr$n"$ $n"r$ 6o!$"or $ as$9 No trans%stor< a relaCo entre I 0 e I" denom%nada 3an-o de ,orrente 00 E>uaCo &< sendo re*resentado *or β. !ortanto: 11F
E>uaCo &
O alor de β ar%a ,onforme ,ada t%*o de trans%stor e de suas ,ond%Ces de o*eraCo ,orrete< tenso e tem*eratura. E9%stem trans%stores ,om β desde 1+ at 1+++. 11F
7an8o d$ 6orr$n"$ $n"r$ 6o!$"or $ $missor 9 # ,orrente entre ,oletor e em%ssor E>uaCo 6 *rat%,amente %3ual< d%fer%ndo a*enas *ela d%ferenCa da ,orrente de )ase< a >ual mu%to *e>uena. D%emos >ue a relaCo entre ,orrente de ,oletor e a ,orrente de em%ssor %3ual a α 3an-o de ,orrente entre ,oletor e em%ssor. 11F
E>uaCo 6
0ons%derando as se3u%ntes e9*resses:
E>uaCo ; 19
E>uaCo 5
Ut%l%ando a E>uaCo ; *ara o)ter uma relaCo de I E *or I0 na se3unda e>uaCo< teremos:
E>uaCo 1+
Ut%l%ando a E>uaCo ; *ara o)ter uma relaCo de I E *or I" na se3unda e>uaCo< teremos:
E>uaCo 11 Estas relaCes so %m*ortantes *ara determ%naCo das relaCes entre as ,orrentes e 3an-os de um trans%stor< dados %m*ortantes *ara determ%naCo do *onto de o*eraCo e desenol%mento de *roBetos trans%stor%ados. 11F 20
#s fontes de ,orrente trans%stor%adas so ut%l%adas *ara o)terJse uma ,orrente esta)%l%ada f%9a< mesmo >uando alteramos V,,< ou< a%nda< as ,ara,teríst%,as da ,ar3a. !or e9em*lo< su*on-amos >ue seBa ut%l%ado um trans%stor o*erando ,omo ,-ae *ara ,ontrolar a lum%nos%dade de um LED. Seu )r%l-o estar%a suBe%to as ar%aCes de V,,. # ,ura ,ara,teríst%,a de o*eraCo do trans%stor< )em ,omo a to*olo3%a a*resentada na 7%3ura 21 a se3u%r: 11F !odemos er%f%,ar >ue se o alor de V,, alterar< a ,orrente I, tam)m %rH alterar< de forma s%m%lar a V,,. Este t%*o de o*eraCo< ,ons%derando ,%r,u%tos ma%s %m*ortantes< ao %ns do >ue o s%m*les )r%l-o de um LED *ode o,as%onar fal-as ou fun,%onamento %nade>uado< *ortanto< no deem ser ut%l%ados< a menos >ue deseBados ,omo s%m*les ,-aes. 11F #o ,ontrHr%o< *odemos ut%l%ar uma outra to*olo3%a< ,onforme a*resentado
na
f%3ura 22 a)a%9o:11F
Figura 21: O*eraCo do trans%stor e a to*olo3%a
21
Figura 22: Outra
to*olo3%a
E9tra%ndo a e>uaCo da mal-a da )ase< teremos:11F
E>uaCo 12
Isolando a ,orrente de ,oletor< teremos: 11F
E>uaCo 1
E9tra%ndo a e>uaCo da mal-a do ,oletor< teremos: 11F
E>uaCo 1$
0ons%derando >ue I, ≈Ie< teremos:
E>uaCo 1'
2.+. Transis"or fun6ionando 6omo 68a$ O trans%stor fun,%onando ,omo ,-ae o modo ma%s s%m*les de ut%l%aCo deste d%s*os%t%o sem%,ondutor< ,om*arado ,om todas as outras a*l%,aCes. Neste modo ele o*era nas re3%es de 0orte e SaturaCo. uando ,ortado< o trans%stor fun,%ona ,omo um ,ontato a)erto entre os term%na%s de ,oletor e em%ssor< >uando saturado fun,%ona ,omo um ,ontato fe,-ado. !ara 22
3arant%r >ue o trans%stor fun,%one ,orretamente ,omo ,-ae *ara >ual>uer D0 -7E< deese usar uma saturaCo forte< %sto < o ,%r,u%to dee estar *roBetado *ara >ue a ,orrente de )ase seBa de *elo menos 1+Z da ,orrente de ,oletor. O trans%stor ,omo fonte de ,orrente outra forma )Hs%,a de uso deste ,om*onente. Neste modo de o*eraCo< a res%stAn,%a de )ase om%t%da e ao term%nal de )ase ,one,tada d%retamente uma fonte de tenso. !ara aBustar a ,orrente de ,oletor ,olo,ada uma res%stAn,%a no em%ssor. Esta res%stAn,%a amarra o em%ssor )ase ,om a >ueda de tenso V"E f%9a< f%9ando o alor da ,orrente atras da ,ar3a ,olo,ada entre o term%nal de ,oletor e a fonte de al%mentaCo. 12F Um trans%stor *ode o*erar ,omo ,-ae eletrGn%,a 7%3ura 2< )astando *ara tal *olar%HJlo de forma ,onen%ente: ,orte ou saturaCo. 12F uando um trans%stor estH saturado o*era ,omo um ,urto ,-ae fe,-ada entre o ,oletor e o em%ssor de forma >ue V 0E
+V e >uando estH no ,orte<
o*era ,omo um ,%r,u%to a)erto ,-ae a)erta entre o ,oletor e o em%ssor< de forma >ue V0E
V00.12F
No *onto de saturaCo ,-ae fe,-ada a ,orrente de )ase alta I " S#T e no *onto de ,orte ,-ae a)erta a ,orrente de )ase ero.12F
Figura 2%: um trans%stor o*erando ,omo ,-ae eletrGn%,a e sua res*e,t%a reta de ,ar3a.
!ara o)ter o e9tremo su*er%or da reta de ,ar3a ,orrente I 0 deemos su*or um ,urto entre ,oletor e em%ssor V 0E _ +< de forma >ue toda a tenso de al%mentaCo se f%9e no res%stor de ,oletor.12F 23
Teremos ento: I 0 _ V00 [ R0 E>uaCo 1$ !ara o)ter o e9tremo %nfer%or da reta de ,ar3a< deemos su*or os term%na%s de ,oletor e em%ssor a)ertos. 12F Teremos ento: V 0E _ V00 7%,a ento ,ara,ter%ado >ue o trans%stor o*era a*enas em um dos e9tremos da reta de ,ar3a: ,orte ou saturaCo. 12F No ,-aeamento eletrGn%,o ,om trans%stores< deemos lear em ,onta do%s t%*os de saturaCo: fra,a e forte. 12F Na saturaCo fra,a< a ,orrente de )ase suf%,%ente *ara lear o trans%stor saturaCo. Tal *ro,ed%mento *orm no a,onsel-Hel %sto >ue *ode -aer uma ar%aCo de β00e na *rK*r%a ,orrente de )ase de saturaCo I " .12F
S#T
Ut%l%aJse normalmente a saturaCo forte< >ue asse3ura a ,ond%Co de saturaCo *ara todos os alores de β00. Uma re3ra *rHt%,a ,ons%derar a ,orrente de )ase ,omo 1[1+ da ,orrente de saturaCo de ,oletor. 12F
%. O';ETIVOS 0on-e,er os trans%stores )%*olaresQ ,a*a,%tar o aluno de eletrGn%,a )Hs%,a a %dent%f%,ar os term%na%s de um trans%stor< )em ,omo suas *r%n,%*a%s ,ara,teríst%,asQ ,on-e,er as *r%n,%*a%s %nformaCes ,ont%das em um datas-eet de tras%storesQ montar um ,%r,u%to eletrGn%,o ,ontendo trans%stor< leantando sua ,ura ,ara,teríst%,a de o*eraCoQ ut%l%ar um d%odo ,omo ,-ae.
24
).
&ROEDIMENTO E<&ERIMENT(L
O e9*er%mento ,ons%st%u em montar do%s ,%r,u%tos: o *r%me%ro era um ,%r,u%to ,ontendo um trans%stor *olar%ado *ela )aseQ o se3undo ut%l%aa um trans%stor fun,%onando ,omo uma ,-ae elemento de ,ontrole l%3aJdesl%3a.
).1 Ins"rum$n"os u"i!i=ados $ ma"$riais !ara a real%aCo desse e9*er%mento foram ut%l%ados os se3u%ntes %nstrumentos e ,om*onentes: J MultímetroQ J !roto)oardQ J Trans%stor N!N "0'$; datas-eet d%s*oníel no #ne9o # desse relatKr%oQ J Res%stores de 2<2 mb< 1 mb< '&+ ?b< 1+ ?b< $<6 ?b< < ?b< 2<2 ?b< 1<2 ?b e 1 ?bQ
).2 &rim$ira mon"ag$m # *r%me%ra monta3em no *roto)oard fo% a de um trans%stor )%*olar *olar%ado *ela )ase< ,onforme 7%3ura 2$ .
Figura 2) : 0%r,u%to da *r%me%ra monta3em.
25
0omo o o)Bet%o era leantar a ,ura ,ara,teríst%,a de o*eraCo do trans%stor< fo% ut%l%ado d%ferentes res%stores no ,%r,u%to de entrada mal-a es>uerda da 7%3ura 2$ e de saída mal-a d%re%ta da 7%3ura 2$. Ver%f%,ouJse o formato da >ueda de *oten,%al no res%stor R )< a d%ferenCa de *oten,%al V )e e V,e< o)tendo de forma %nd%reta< atras da le% de O-m< o alor da ,orrente de )ase I ) e da ,orrente do ,oletor I ,. Os res%stores ut%l%ados no ,%r,u%to de entrada foram de 2<2 Mb< 1<+ Mb e '&+ ?bQ no ,%r,u%to de saída foram ut%l%ados os res%stores de 1+ ?b< $<6 ?b< 2<2 ?b< 1<2 ?b e 1<+ ?b. De *osse dos alores da ,orrente do ,oletor e da tenso ,oletorJem%ssor< fo% *lotado o 3rHf%,o I , 9 V,e< o)tendoJse< ass%m< a ,ura ,ara,teríst%,a do trans%stor. Os dados foram ,om*arados ,om os alores mH9%mos d%s*oníe%s no datas-eet do trans%stor "0'$; d%s*oníel no #ne9o # desse relatKr%o.
).% S$gunda mon"ag$m # se3unda monta3em no !roto)oard fo% a de um ,%r,u%to ,om trans%stor fun,%onando ,omo ,-ae l%3aJdesl%3a< ,onforme 7%3ura 2'. Esse ,%r,u%to ,-amado de ,-aeamento de níel TTL *ara níel 0MOS< e mu%to ut%l%ado em eletrGn%,a d%3%tal.
Figura 2*: 0%r,u%to ,om trans%stor fun,%onando ,omo ,-ae.
O *onto es>uerda do res%stor R1 fo% l%3ado em níel lK3%,o alto ' V< de*o%s em níel lK3%,o )a%9o + V. 7o% med%do a d%ferenCa de *oten,%al V ,e e a ,orrente de ,oletor I,< o)serando a d%ferenCa em ,ada ,aso.
26
*. RESULT(DO E DISUSS>ES *.1.&rim$ira mon"ag$m Os resultados o)t%dos *ara o ,%r,u%to ,ontendo o trans%stor *olar%ado *ela )ase mostrado na Ta)ela '. # *r%me%ra ,oluna l%sta os alores da res%stAn,%a de )ase R)< a se3unda ,oluna l%sta os alores da >ueda de tenso *roo,ada *ela res%stAn,%a R)< a ter,e%ra ,oluna l%sta os alores da ,orrente de I b=V b / R b
)ase I)< ,al,ulada de a,ordo ,om a le% de O-m
< a >uarta ,oluna
l%sta os alores o)t%dos *ara a >ueda de tenso *roo,ada *elo trans%stor< a >u%nta ,oluna l%sta os alores da res%stAn,%a R ,< a se9ta ,oluna l%sta os alores da dd* V,e< a *en=lt%ma ,oluna l%sta o alor de I ,< ,al,ulado usando a le% de
W%r,--off β cc
(
I c
V cc V ce −
=
Rc
)
e a =lt%ma ,oluna l%sta o alor do 3an-o de ,orrente
< ,al,ulado atras da relaCo I c β cc I b . =
⋅
Ta$!a *: Dados e9*er%menta%s do ,%r,u%to 1 trans%stor "0'$; *olar%ado *ela )ase. V )) ' Volts e V ,, 1' Volts.
ir6ui"o d$ $n"rada
ir6ui"o d$ sa#da
7an 8o
d$
6orr$n"$ R ?M@A
V
?VA
I ?B(A
V ?VA
$
R6 ?C@A
V 6$
?VA
<&+ 2
$ <$'
2 <+2
+ <&2
$< 6
1
2< 2
+< 6$
1<$
&&<
+< 6&
1 <1
66
?m(A
6
1+ 2<
I6
6&< 2
+< 66
;1< 2
27
$< 6 1< +
$ <'$
$ <'$
+ <&
2< 2
1
'&+
<$2
6 <;5
+ <&
+
;1< '
<
1<+
+; 1
5+< $
<
1<5&
Ut%l%ando a def%n%Co de 3an-o de ,orrente
1
+1 1
1<
;1<
<
<;
2
&
6 ;
1<
6&<
1<
2<52
2
&
61 1
2<
&'<
1<
1<2$
2
$
&&
<2+
1<
+<
1<
6
+$
(
β cc
=
;'<
I c I b
)
< fo% *ossíel
est%mar o 3an-o em ,ada s%tuaCo. # Ta)ela ' mostra >ue o 3an-o md%o do trans%stor "0'$; de 6;<2'. O alor de 3an-o o)t%do fo% ento ,om*arado ,om o alor teKr%,o est%mado no ,%r,u%to ,om as mesmas ,ara,teríst%,as. # Ta)ela 6 mostra os alores ,al,ulados teor%,amente ut%l%ando s%mulaCo %a softcare ISIS !roteus. # 7%3ura 2 mostra o ,%r,u%to montado no softcare.
28
Figura 2+: S%mulaCo do ,%r,u%to ,om trans%stor ,onstruída no softcare ISIS !roteus. Ta$!a +: Valores de dd* e ,orrente teor%,amente ,al,ulados *ara o ,%r,u%to 1 trans%stor *olar%ado *ela )ase. V)) ' Volts e V,, 1' Volts.
7an8o ir6ui"o d$ $n"rada
ir6ui"o d$ sa#da
d$ 6orr$n"$
R ?M@A
I
V$
?B(A
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R6 ?C@A
V6$ ?VA 6
2<+ 2
+<&&
; 12<
$<6 1
& 1<+
$< 6
+<&; $ 2<2
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+2<+
+<&
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1<2
2;&<+
1<
+2<1
' 12<
1
2;6<1
5<1
$<6
+<'
1 1<
2<2
66
?m(A 5<1
1+
2<2
I6
2 29
1<
1<2 $
1 +<' &+
6<6 $
+<&5
2
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25'<&
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5 12<
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2<2 1
12<
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+&<&
$ 1+<
2<2
1<
1
# Ta)ela & mostra >ue o 3an-o md%o do trans%stor "0'$; de 25;. 0om*arando os alores e9*er%mentalmente o)t%dos ,om os alores o)t%dos na s%mulaCo< *ossíel o)serar >ue -oue uma d%ferenCa entre os 3an-os 25; teKr%,o e 6; e9*er%mental. # d%ferenCa entre os alores *ode ter s%do em funCo da ,ara,teríst%,a de >ue o 3an-o fortemente %nfluen,%ado *ela tem*eratura. Tam)m se nota >ue o 3an-o e9*er%mental o)t%do ma%or >ue o *re%sto *ela s%mulaCo. O datas-eet do trans%stor "0'$; a*resenta o alor mH9%mo de 3an-o de ,orrente %3ual a ;++< ,onforme mostrado na Ta)ela 6. Em am)os os ,asos< s%mulaCo e e9*er%mento< o 3an-o menor >ue o mH9%mo.
Ta$!a ,: #l3uns alores ,ara,teríst%,os do trans%stor "0'$;< o)t%dos no datas-eet d%s*oníel no #ne9o # desse relatKr%o.
MH9%ma tenso ,oletorJem%ssor MH9%ma ,orrente de ,oletor MH9%ma d%ss%*aCo de *otAn,%a 0orrente de fu3a do ,oletor T B_12'\ 0 MH9%ma tenso )aseJem%ssor MH9%ma tenso de saturaCo ,oletorJem%ssor MH9%mo 3an-o de ,orrente
+ V 1++ m# '++ m] $ # 'V + V ;++
# ,ura de ,oletor ,ara,teríst%,a do trans%stor a*resentada "0'$; a*resentada nas 7%3ura & e 6. # 7%3ura 26 a*resenta a ,ura o)t%da usando os dados e9*er%menta%s< BH a 7%3ura 2; a*resenta a ,ura o)t%da usando os dados 30
s%mulados. #s ,uras *ossuem ,om*ortamento *are,%do< mostrando >ue *ara uma mesma ,orrente de )ase< a ,orrente I, *ermane,e a*ro9%madamente ,onstante na re3%o mostrada de o*eraCo do trans%stor. # tenso do ,oletar >uase no afeta a ,orrente do ,oletor. Essa ,ara,teríst%,a des,ree a re3%o at%a do ,oletor *arte -or%ontal da ,ura de ,oletor.
Figura 2,: 0ura ,ara,teríst%,a do trans%stor "0'$;< o)t%da a *art%r do e9*er%mento.
Figura 2-: 0ura ,ara,teríst%,a do trans%stor "0'$;< o)t%da a *art%r de s%mulaCo.
31
*.2.S$gunda mon"ag$m # Ta)ela ; a*resenta os resultados o)t%dos no ,%r,u%to ,om trans%stor fun,%onando ,omo ,-ae.
Ta$!a -: Valores de d%ferenCa de *oten,%al V ,e e ,orrente de ,oletor I, *ara o ,%r,u%to ,om trans%stor fun,%onando ,omo ,-ae.
V ?VA + '
V6$ ?VA 1$<55 +<+'
I6 ?m(A + 1'
# ,orrente I, fo% o)t%da usando a le% de O-m: I c =
15 −V ce 1000
E>uaCo 1&
# reta de ,ar3a do trans%stor a*resentada na 7%3ura 25. O trans%stor o*era nas re3%es de ,orte e de saturaCo. Na re3%o de ,orte< o trans%stor fa a funCo de uma ,-ae a)erta< no -H ,orrente ,%r,ulando na mal-a. No *onto de saturaCo< o trans%stor fun,%ona %dealmente ,omo um f%o< onde a >ueda de tenso mín%ma e o flu9o de ,orrente mH9%mo.
Figura 2/: 0%r,u%to ,om trans%stor fun,%onando ,omo ,-ae.
Ut%l%ando o softcare ISIS !roteus< fo% real%ado a s%mulaCo desse ,%r,u%to. Os resultados o)t%dos esto a*resentados na Ta)ela
32
Ta$!a /: S%mulaCo de um ,%r,u%to ,om trans%stor o*erando ,omo ,-ae.
V ?VA + '
V6$ ?VA 1'<+ +<$
I6 ?m(A + 1'
Os resultados o)t%dos so mu%to *rK9%mos< mostrando a al%dade do e9*er%mento. Um detal-e %nteressante >ue a ,onerso de te,nolo3%a TTL *ara 0MOS %nersa< ou seBa< >uando a entrada ' V< a saída serH + V e >uando a entrada for + V< a saída serH 1' V.
33
+. ONLUSÃO O e9*er%mento mostrou >ue um trans%stor )%*olar *ossu% uma >ueda de tenso V)e >ue *ode ser a*ro9%mada ,omo um alor ,onstante. # ,ura ,ara,teríst%,a de um trans%stor a*ro9%madamente uma reta -or%ontal na re3%o at%a de o*eraCo. !ara o trans%stor *olar%ado *ela )ase< a ,orrente de )ase e o 3an-o so maBor%tHr%os na determ%naCo da ,orrente do ,oletor. O 3an-o de ,orrente de um trans%stor *olar%ado *ela )ase no ,onstante. # tem*eratura *ossu% forte %nfluAn,%a no 3an-o de ,orrente 1F O trans%stor um dos *r%n,%*a%s ,om*onentes na eletrGn%,a d%3%tal< *o%s *ode fun,%onar ,omo um elemento de ,ontrole l%3aJdesl%3a< ,ondu%ndo ,orrente ou no. Essa ,ara,teríst%,a *oss%)%l%tou o desenol%mento do s%stema )%nHr%o ut%l%ado em todos os ,om*utadores atua%s. !or f%m< o ,-aeamento de níel TTL *ara níel 0MOS *ossu% ,ara,teríst%,a %nersa< ou seBa< >uando a entrada ' V< a saída serH + V e >uando a entrada for + V< a saída serH 1' V.
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+. REFERNI(S : 1F-tt*:[[)ras%les,ola.uol.,om.)r[f%s%,a[transformadores.-tm< a,essado em +6 de Ma%o de 2+1&. 2F -tt*:[[ccc.%nfoes,ola.,om[eletr%,%dade[transformadores[< a,essado em +6 de Ma%o de 2+1&. F
-tt*:[[mundoedu,a,ao.)ol.uol.,om.)r[f%s%,a[oJmult%metro.-tm<
a,essado em +6 de Ma%o de 2+1&. $F -tt*:[[ccc.eletron%,ad%dat%,a.,om.)r[*roto)oard.-tml< a,essado em +6 de Ma%o de 2+1&. #)r%l de 2+1& 'F ^#LLID#< Da%d< Resn%? Ro)ert< Wrane< Dennet- S. 7ís%,a < olume 2< ' Ed. R%o de /ane%ro: LT0< 2++$. ;$ *.
-tt*:[[ccc.mundodaeletr%,a.,om.)r[,od%3oJdeJ,oresJdeJres%stores[<
a,essado em +6 de Ma%o de 2+1&. 6F-tt*:[[ccc.sof%s%,a.,om.)r[,onteudos[Eletroma3net%smo[Eletrod%nam%, a[res%stores.*-*< a,essado em +6 de Ma%o de 2+1&. ;F
-tt*:[[ccc.*ortaleletr%,%sta.,om.)r[trans%storJfun,%onamentoJeJ
a*l%,a,oes[< a,essado em +; de Ma%o. 5F -tt*:[[ccc2.fe3.unes*.)r[^ome[!a3%nas!essoa%s[!rofMar,elo]endl%n3[1JJJ trans%storesJ%%JJJ1.+.*df < a,essado em +; de Ma%o de 2+1& . 1+F
-tt*:[[ccc.e)a-.,om.)r[,ontent[#"###em1s#W[trans%storesJ
)%*olares< a,essado em +; de Ma%o de 2+1&. 11F
-tt*:[[ccc.e)a-.,om.)r[,ontent[#"####m?s#7[trans%storesJ
)%*olaresg*art_< a,essado em +; de Ma%o de 2+1&. 12F -tt*s:[[*t.s,r%)d.,om[do,[62$6;1'[TR#NSISTORJ0OMOJ0^#VEJ ELETRONI0# < a,essado em +5 de Ma%o 35
1F M#LVINO< #. !. Eletrônica: Volume 1. $. ed. So !aulo: Ma?ron "oo?s< 155'. 1$F
SEN#I. Eletrônica Básica I: Introdução. 1. ed. S.I.F< 2++'.
D%s*oníel em h-tt*:[[ccc.*ortalda%ndustr%a.,om.)r[sena%[i #,esso em: 1+ a)r. 2+1&.
36
(NE
37
(n$o ( G Da"as8$$": Transis"or '*)-.
38
