Transistores Pnp

O primeiro transistor de junção bipolar foi inventado em 1947 nos laboratórios Bell. “Duas polaridades” é abreviado como bipolar, daí o nome Transistor de junção bipolar. O BJT é um dispositivo de três terminais com Coletor (C), Base (B) e Emissor (E). Identificar os terminais de um transistor requer o diagrama de pinos de uma parte BJT particular. Ele estará disponível na ficha técnica. Existem dois tipos de transistores BJT - NPN e PNP. Neste tutorial falaremos sobre os transistores PNP. Vamos considerar os dois exemplos de transistores PNP - 2N3906 e PN2907A, mostrados nas imagens acima.

Com base no processo de fabricação, a configuração do pino pode mudar e esses detalhes estão disponíveis na ficha técnica correspondente do transistor. Quase todos os transistores PNP têm configuração acima do pino. À medida que a potência nominal do transistor aumenta, o dissipador de calor necessário precisa ser conectado ao corpo do transistor. Um transistor imparcial ou um transistor sem potencial aplicado nos terminais é semelhante a dois diodos conectados costas com costas conforme mostrado na figura abaixo. A aplicação mais importante do transistor PNP é a comutação do lado alto e o amplificador combinado Classe B.

O diodo D1 tem uma propriedade de condução reversa baseada na condução direta do diodo D2. Quando uma corrente flui através do diodo D2 do emissor para a base, o diodo D1 detecta a corrente e uma corrente proporcional será permitida fluir na direção reversa do terminal emissor para o terminal coletor, desde que o potencial de terra seja aplicado no terminal coletor. A constante proporcional é o Ganho (β).

Trabalho de Transistores PNP:

Conforme discutido acima, o transistor é um dispositivo controlado por corrente que tem duas camadas de depleção com potencial de barreira específico necessário para difundir a camada de depleção. O potencial de barreira para um transistor de silício é de 0,7 V a 25 ° C e 0,3 V a 25 ° C para um transistor de germânio. Geralmente, o tipo comum de transistor usado é o silício, porque é o elemento mais abundante na Terra depois do oxigênio.

Operação interna:

A construção do transistor pnp é que as regiões coletoras e emissoras são dopadas com material do tipo p e a região da base é dopada com uma pequena camada de material do tipo n. A região emissora é fortemente dopada quando comparada com a região do coletor. Essas três regiões formam duas junções. Eles são a junção base-coletor (CB) e a junção base-emissor.

Quando um potencial negativo VBE é aplicado através da junção Base-Emissor diminuindo de 0V, os elétrons e lacunas começam a se acumular na região de depleção. Quando o potencial diminui ainda mais abaixo de 0,7 V, a tensão da barreira é atingida e a difusão ocorre. Portanto, os elétrons fluem em direção ao terminal positivo e os fluxos de corrente de base (IB) são opostos ao fluxo de elétrons. Além disso, a corrente do emissor para o coletor começa a fluir, desde que a tensão VCE seja aplicada no terminal do coletor. O transistor PNP pode atuar como uma chave e um amplificador.

Região operacional versus modo de operação:

1. Região ativa, IC = β × IB– operação do amplificador

2. Região de saturação, IC = Corrente de saturação - Operação do interruptor (totalmente LIGADO)

3. Região de corte, IC = 0 - Operação do interruptor (totalmente desligado)

Transistor como interruptor:

A aplicação de um transistor PNP deve funcionar como uma chave lateral alta. Para explicar com um modelo PSPICE, o transistor PN2907A foi selecionado. A primeira coisa importante a ter em mente é usar um resistor limitador de corrente na base. Correntes de base mais altas danificarão um BJT. Na folha de dados, a corrente máxima contínua do coletor é de -600mA e o ganho correspondente (hFE ou β) é fornecido na folha de dados como condição de teste. As tensões de saturação e correntes de base correspondentes também estão disponíveis.

Etapas para selecionar componentes:

1. Encontre o coletor wiz atual a corrente consumida por sua carga. Neste caso, será 200mA (LEDs paralelos ou cargas) e resistor = 60 Ohms.

2. A fim de colocar o transistor em condição de saturação, corrente de base suficiente deve ser extraída de modo que o transistor esteja completamente LIGADO. Calculando a corrente de base e o resistor correspondente a ser usado.

Para a saturação completa, a corrente de base é aproximada a 2,5 mA (nem muito alta nem muito baixa). Portanto, abaixo está o circuito com 12 V para base igual ao emissor em relação ao terra durante o qual a chave está no estado OFF.

Teoricamente, a chave está completamente aberta, mas praticamente um fluxo de corrente de fuga pode ser observado. Esta corrente é desprezível, pois estão em pA ou nA. Para melhor compreensão do controle de corrente, um transistor pode ser considerado um resistor variável através do coletor (C) e emissor (E) cuja resistência varia com base na corrente através da base (B)

Inicialmente, quando nenhuma corrente está fluindo pela base, a resistência em CE é muito alta e nenhuma corrente passa por ela. Quando uma diferença de potencial de 0,7 V e acima aparece no terminal da base, a junção BE se difunde e faz com que a junção CB se difunda. Agora, a corrente flui do emissor para o coletor proporcionalmente ao fluxo da corrente do emissor para a base, também o ganho.

Agora vamos ver como controlar a corrente de saída controlando a corrente de base. Fixe IC = 100mA, apesar da carga ser 200mA, o ganho correspondente da folha de dados está em algum lugar entre 100 e 300 e seguindo a mesma fórmula acima, obtemos

A variação do valor prático do valor calculado é devido à queda de tensão no transistor e à carga resistiva que é usada. Além disso, usamos um valor de resistor padrão de 13kOhm em vez de 12,5kOhm no terminal de base.

Transistor como amplificador:

A amplificação é a conversão de um sinal fraco em uma forma utilizável. O processo de amplificação tem sido uma etapa importante em muitas aplicações, como sinais transmitidos sem fio, sinais recebidos sem fio, tocadores de MP3, telefones celulares, etc. O transistor pode amplificar potência, tensão e corrente em diferentes configurações.

Algumas das configurações usadas em circuitos amplificadores de transistor são

1. Amplificador emissor comum

2. Amplificador de coletor comum

3. Amplificador de base comum

Dos tipos acima, o tipo de emissor comum é a configuração popular e mais usada. A operação ocorre na região ativa, o circuito amplificador emissor comum de estágio único é um exemplo disso. Um ponto de polarização DC estável e um ganho AC estável são importantes no projeto de um amplificador. O nome amplificador de estágio único quando apenas um transistor está sendo usado.

Acima está o amplificador de estágio único onde um sinal fraco aplicado no terminal de base é convertido em β vezes o sinal real no terminal do coletor.

Finalidade da peça:

CIN é o capacitor de acoplamento que acopla o sinal de entrada à base do transistor. Portanto, esse capacitor isola a fonte do transistor e permite que apenas o sinal CA passe. CE é o capacitor de bypass que atua como o caminho de baixa resistência para o sinal amplificado. COUT é o capacitor de acoplamento que acopla o sinal de saída do coletor do transistor. Portanto, esse capacitor isola a saída do transistor e permite que apenas o sinal CA passe. R2 e RE fornecem a estabilidade para o amplificador, enquanto R1 e R2 juntos garantem a estabilidade no ponto de polarização DC, agindo como um divisor de potencial.

Operação:

No caso do transistor PNP, a palavra comum indica a alimentação negativa. Portanto, o emissor será negativo quando comparado com o coletor. O circuito opera instantaneamente para cada intervalo de tempo. Simplesmente para entender, quando a tensão CA no terminal de base aumenta, o aumento correspondente na corrente flui através do resistor do emissor.

Assim, este aumento na corrente do emissor aumenta a corrente do coletor mais alta para fluir através do transistor, o que diminui a queda do emissor do coletor VCE. Da mesma forma, quando a tensão CA de entrada reduz exponencialmente, a tensão VCE começa a aumentar devido à diminuição na corrente do emissor. Todas essas mudanças nas tensões refletem instantaneamente na saída que será a forma de onda invertida da entrada, mas amplificada.

Características	Base Comum	Emissor Comum	Colecionador Comum
Ganho de tensão	Alto	Médio	Baixo
Ganho atual	Baixo	Médio	Alto
Ganho de potência	Baixo	Muito alto	Médio

Tabela: Tabela de comparação de ganho

Com base na tabela acima, a configuração correspondente pode ser utilizada.