Os transistores são dispositivos electrónicos que foram desenvolvidos no início da década de 1950 e rapidamente se tornaram fundamentais para a tecnologia moderna. Eles são amplamente utilizados em dispositivos electrónicos, como rádios, televisões, computadores e telefones celulares.
Os transistores são dispositivos de semicondutores, o que significa que eles têm propriedades eléctricas intermediárias entre condutores e isolantes. Eles são compostos de três camadas de material semicondutor, geralmente silício ou germânio. A camada do meio é chamada de camada de base, enquanto as camadas externas são chamadas de camadas de colector e emissor.
Os transistores funcionam como amplificadores e comutadores. Como amplificadores, eles aumentam o sinal eléctrico de entrada. Como comutadores, eles permitem que o fluxo de corrente eléctrica seja controlado por um sinal de entrada menor.
Existem dois tipos principais de transistores: os transistores bipolares (TBJ) e os transistores de efeito de campo (FET). Os transistores bipolares são controlados pela corrente eléctrica que flui através da camada base, enquanto os transistores de efeito de campo são controlados pela tensão eléctrica aplicada à camada de canal.
Os transistores criaram um marco na história da tecnologia, pois permitiram o desenvolvimento de circuitos eléctricos mais compactos e confiáveis. Eles são a base para a maioria dos dispositivos electrónicos modernos e continuam a ser um campo activo de pesquisa e desenvolvimento.
Entendendo as características dos transistores: ganho, impedância e polarização
Os transistores são dispositivos electrónicos que permitem controlar a corrente eléctrica em um circuito, actuando como interruptores e amplificadores. Eles possuem três terminais: base, coletor e emissor. A corrente eléctrica aplicada ao terminal base controla a corrente que flui entre o emissor e o colector, permitindo que a corrente seja amplificada ou interrompida.
Os transistores podem ser classificados como bipolares (BI-polar Junction Transistor, BJT) e de efeito de campo (Field-Effect Transistor, FET). Os BJT possuem dois tipos: NPN e PNP. NPN transistores possuem uma camada de material tipo N (não-condutor) entre as camadas P (condutor) do emissor e colector. Já os PNP transistores possuem uma camada de material tipo P entre as camadas N do emissor e colector.
Os FET possuem dois tipos: JFET (Junction Field-Effect Transistor) e MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor). JFETs possuem uma junção PN que controla a corrente de canal, enquanto os MOSFETs possuem uma camada de óxido isolante que separa o material condutor do canal do terminal de controle (geralmente a porta).
Os transistores são utilizados em uma variedade de dispositivos electrónicos, incluindo televisores, rádios, computadores e dispositivos de potência. Eles também são fundamentais para a construção de circuitos integrados, que são usados em tudo, desde dispositivos de comunicação até automóveis.
A classificação dos transistores: BJT, FET e MOSFET
Os transistores podem ser classificados de diversas formas, mas uma das formas mais comuns é a classificação baseada no tipo de junção que eles possuem. Essa classificação divide os transistores em dois tipos principais: bipolares (BJT) e de efeito de campo (FET).
Os transistores bipolares (BJT) possuem junções PN (pólo positivo e pólo negativo) entre os terminais base, colector e emissor. Eles são divididos em dois tipos: NPN (não condutor-condutor-não condutor) e PNP (condutor-não condutor-condutor). O funcionamento de um BJT depende da corrente de base, que controla a corrente de colector. Os BJT são amplamente utilizados como amplificadores e interruptores.
Os transistores de efeito de campo (FET) possuem um canal de material semicondutor entre o terminal de controle (geralmente a porta) e os terminais de drenador e fonte. Eles são divididos em dois tipos: JFET (Junction Field-Effect Transistor) e MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor). O funcionamento de um FET depende da tensão aplicada ao terminal de controle, que controla a corrente no canal. Os FETs são amplamente utilizados como amplificadores e interruptores, especialmente em aplicações de alta frequência.
Além dessas classificações baseadas no tipo de junção, os transistores também podem ser classificados de acordo com outras características, como o tipo de material semicondutor utilizado (geralmente silício ou germânio), o tipo de estrutura (por exemplo, planar ou mesa), ou a polaridade.
Entenda tudo sobre os tipos dos transistores
Existem dois tipos principais de transistores: bipolares (BJT) e de efeito de campo (FET). Cada tipo tem suas próprias características e aplicações únicas.
Transistores bipolares (BJT) são os mais antigos e mais comuns tipos de transistores. Eles possuem junções PN entre os terminais base, colector e emissor. Eles são divididos em dois tipos: NPN (não condutor-condutor-não condutor) e PNP (condutor-não condutor-condutor). O funcionamento de um BJT depende da corrente de base, que controla a corrente de coletor. BJTs são amplamente utilizados como amplificadores e interruptores.
Os transistores NPN são os mais comuns, eles possuem uma camada de material tipo N (não-condutor) entre as camadas P (condutor) do emissor e colector. Quando a corrente eléctrica é aplicada ao terminal base, ela excita os electrões na camada N, permitindo que eles migrem para a camada P do colector. Isso cria uma corrente eléctrica entre o emissor e o colector, que é controlada pela corrente de base.
Já os transistores PNP possuem uma camada de material tipo P entre as camadas N do emissor e colector. Quando a corrente eléctrica é aplicada ao terminal base, ela excita os buracos na camada P, permitindo que eles migrem para a camada N do colector. Isso cria uma corrente eléctrica entre o emissor e o colector, que é controlada pela corrente de base.
Outro tipo de transistor é o FET (Field-Effect Transistor), eles possuem um canal de material semicondutor entre o terminal de controle (geralmente a porta) e os terminais de drenador e fonte. Eles são divididos em dois tipos: JFET (Junction Field-Effect Transistor) e MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor). O funcionamento de um FET depende da tensão aplicada ao terminal de controle, que controla a corrente no canal. FETs são amplamente utilizados como amplificadores e interruptores, especialmente em aplicações de alta frequência.
Os JFETs possuem uma junção PN que controla a corrente de canal. A tensão aplicada ao terminal de controle aumenta ou diminui a corrente no canal.
Já o MOSFET (Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor) é um tipo de transistor que é amplamente utilizado em circuitos electrónicos. Ele consiste em um canal de semicondutor, coberto por uma camada de óxido de metal, e tem dois terminais de entrada (gate e source) e um terminal de saída. O gate é usado para controlar a corrente que flui através do canal, enquanto a source e o drain são usados para fornecer e colectar corrente, respectivamente.
Os MOSFETs podem ser divididos em dois tipos: NMOS (n-channel MOSFET) e PMOS (p-channel MOSFET). NMOS tem canal de semicondutor de tipo n (com excesso de electrões) enquanto PMOS tem canal de semicondutor de tipo p (com falta de electrões).
Os MOSFETs são amplamente utilizados em circuitos electrónicos devido à sua alta impedância de entrada, baixo ruído e baixo consumo de corrente. Eles são comumente usados em amplificadores, interruptores, reguladores de tensão, entre outras aplicações.
Como alimentar os transistores correctamente: conceitos básicos
Os transistores são alimentados por uma fonte de tensão. A fonte de tensão é aplicada aos terminais do transistor para controlar a corrente que flui através dele.
No caso dos transistores BJT, a fonte de tensão é aplicada entre o terminal de base e o terminal de colector, enquanto a corrente de base é aplicada ao terminal de base. A corrente de base controla a corrente de colector que flui entre o terminal de emissor e o terminal de colector.
Já os transistores FET, a fonte de tensão é aplicada entre o terminal de fonte e o terminal de drenador, enquanto a tensão é aplicada ao terminal de gate. A tensão na porta controla a resistência da junção entre o canal (região entre fonte e drenador) e a porta, permitindo que a corrente de drenador flui através do canal.
É importante notar que as tensões e correntes aplicadas aos terminais dos transistores devem estar dentro dos limites especificados pelo fabricante para evitar danos ao dispositivo.
Como os transistores funcionam como chaves e amplificadores
Os transistores são dispositivos semicondutores que servem como interruptores e amplificadores electrónicos. Eles funcionam como dispositivos de controle de corrente, permitindo que uma corrente eléctrica pequena (corrente de base) controle uma corrente maior (corrente de colector). Existem dois tipos principais de transistores: os transistores de junção bipolar (BJT) e os transistores de efeito de campo (FET).
Os transistores BJT são compostos por três terminais: emissor, base e coletor. A corrente de base flui através da base e controla a corrente de coletor que flui entre o emissor e o colector. Quando a corrente de base aumenta, a corrente de coletor também aumenta, amplificando assim a corrente de base.
Os transistores FET também possuem três terminais: drenador, fonte e gate. A corrente de drenador é controlada pela tensão aplicada à porta (gate), que controla a resistência da junção entre o canal (região entre fonte e drenador) e a porta. Quando a tensão na porta é aumentada, a resistência da junção diminui, permitindo que mais corrente flui através do canal e, assim, amplificando a corrente de drenador.
Os transistores são amplamente utilizados em muitos dispositivos electrónicos, como computadores, rádios, televisores e outros equipamentos electrónicos. Eles também são utilizados em circuitos integrados (CI) e são a base da tecnologia de semicondutores moderna.