Entenda o que são transistores e suas aplicações!

Os transistores são dispositivos eletrônicos usados em grande parte dos circuitos eletrônicos e que compõem a maioria dos equipamentos modernos. Eles têm aspectos muito importantes para os estudos da área eletrônica e operam como amplificadores de sinais ou chaves eletrônicas. Esses componentes são a base para a construção de chips, microprocessadores e conversores de potência.

Os dispositivos são utilizados para o acionamento de máquinas e a produção de energia renovável, além de funcionar como amplificador de sinal e serem úteis na construção dos sensores para o setor industrial. Os componentes amplificam o som e os seus transmissores.

Neste post, vamos explicar o que são transistores — um conceito comum no setor da elétrica. Deseja entender como funciona o transistor e quais são as suas principais funções? Continue lendo este artigo!

Saiba o que é um transistor

O transistor foi criado por Walter Brattain, John Bardeen e William Shockley em 1947, nos laboratórios da empresa Bell Telephone. Após ser anunciado, o dispositivo foi aperfeiçoado para ser mais eficiente, robusto e compacto, de modo que substituiu as válvulas que eram utilizadas nas aplicações eletrônicas. Portanto, os transistores são semicondutores de 3 camadas.

Os transistores são aplicados na confecção dos chips eletrônicos, que servem para aplicações variadas e são compostos de germânio ou silício. Eles podem ser aplicados em operações de chaveamento, bem como nos processos de produção e amplificação de sinais. Os dispositivos têm, em sua composição, 3 materiais semicondutores obtidos com a alternância do tipo N e do tipo P.

Os principais transistores disponíveis no mercado e usados na indústria eletrônica são compostos pela polaridade negativa — representada pelo N — e pela polaridade positiva, apontada pela letra P.

Consequentemente, você encontrará nas lojas e nos sites da Internet o dispositivo tipo NPN e o transistor tipo PNP, conforme a necessidade da sua empresa ou de seus clientes.

Descubra como funciona um transistor

Um transistor pode operar de duas formas, como amplificador ou como chave, e eles têm 3 terminais que diferenciam o nível de tensão aplicados. Na região ativa — que pode ser denominada de outra maneira —, a fonte de corrente é controlada para a construção de amplificadores de sinais para aplicações analógicas.

A região de corte, por sua vez, é o local em que inexiste tensão elétrica a circular pelo transistor, que é uma chave aberta. Já na região de saturação — cujo nome é modificado conforme o componente —, a corrente é transportada no limite máximo possível de entregar pelo circuito externo ao transistor.

Diante disso, o dispositivo é uma chave fechada que apresenta uma tensão de saída baixa e conduz uma corrente máxima.

Ao combinar as regiões de saturação e de corte, você obtém uma chave eletrônica, enquanto a região ativa gera um amplificador. A polarização dos terminais define a região que será operada de acordo com o modelo de transistor.

Confira as principais funções de um transistor

Os transistores são construídos de modo diferente e, por essa razão, um modelo é acionado com tensão de entrada e o outro com corrente de entrada. Um tipo trabalha em alta potência e o outro, em frequência elevada. Em virtude disso, é interessante conhecer as atribuições de cada dispositivo para escolher o mais apropriado para cada projeto.

Alguns deles têm a função de executar operações de amplificação dos circuitos. A corrente é aplicada na base e, com o surgimento da corrente de coletor proporcional, ocorre uma multiplicação que gera ganhos.

Nas operações de controle, o transistor exerce a atribuição de chaveamento dos circuitos, e suas operações ocorrem nas regiões de saturação e corte.

Esse transistor opera como uma chave aberta, se a corrente aplicada na base é igual a zero, na região de corte. A base recebe a alimentação de uma corrente, para que seja obtida a corrente de coletar máxima. Em seguida, o dispositivo passa a atuar como uma chave fechada, após passar do estado de corte para saturação.

Conheça os principais tipos de transistores

É possível dividir os tipos de transistores de acordo com a sua função, o seu modelo e o seu modo de aplicação. No mercado, você encontrará com maior facilidade os transistores de efeito de campo e os transistores bipolares de junção, que são muito utilizados por empresas e indústrias.

Veja, a seguir, mais detalhes sobre cada tipo!

TBJ — Transistor Bipolar de Junção

O TBJ é uma categoria de transistor que conta com duas junções combinadas PN. Ele envolve cargas negativas e positivas para executar o seu processo de condução, podendo ser tipo PNP e NPN.

Nos PNP, a composição majoritária é de corrente com cargas positivas. Por outro lado, nos NPN a corrente é composta em sua maioria por elétrons.

Esse tipo de transistor bipolar tem emissor, coletor e base, para servir de entrada e saída da corrente principal e para controlar o processo de condução.

Os fabricantes podem construir tipos diferentes e alternar as ordens dos terminais diferenciando os modelos. Eles têm as camadas de semicondutor alternadas, que podem ser tipo N e tipo P.

FET — Transistor de Efeito de Campo

Uma modalidade de transistor muito útil é chamada de FET, e se diferencia do TBJ por ser controlada pela tensão do gate ou terminal de controle.

O dispositivo que é unipolar tem três terminais: o source, que exerce a função do emissor; o gate, que é análogo à base; e o drain, que tem a atribuição do coletor.

MOSFET — Transistor de Efeito de Campo de Metal Oxido Semicondutor

MOSFET é a sigla de Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor, cuja tradução significa Transistor de Efeito de Campo de Metal Oxido Semicondutor.

Esses transistores têm característica predominante nas aplicações com uma alta impedância de entrada, são mais compactos que o TBJ e não funcionam em função da corrente.

Eles são os mais usados na construção de processadores de eletrônica digital.

JFET — Transistor de Junção com Efeito de Campo

Os transistores tipo JFET — ou seja, Junction FET — são distintos dos MOSFETs e podem ser do tipo Canal P e Canal N.

Eles não contam com um gate isolado, sendo que o seu canal N é fabricado com material tipo N e duas camadas do tipo P, nas quais deve ser ligado o terminal do gate.

IGBT — Transistor Bipolar de Gate Isolado

O transistor bipolar de gate isolado é conhecido pela sigla IGBT, dos termos Insulated Gate Bipolar Transistor. É a junção do TBJ PNP e do MOSFET canal N.

Esse tipo específico é fabricado para aplicações de potência, podendo funcionar como amplificador ou como chave.

Entendeu o que são transistores e suas aplicações? Compreender essas distinções ajudará você a resolver vários problemas na indústria.

Há diferenças construtivas, desempenhos distintos e alguns fatores que contribuem para fazer essa diferenciação. Os principais são capacidade de bloqueio de tensão, perdas de comutação e de condução e velocidade no processo de ligar os desligar esses dispositivos.

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