O FUNCIONAMENTO DO TRANSISTOR PARTE 1

 Olá! Hoje iremos abordar um assunto grande e amplo, por tanto peço a você que preste e leia com atenção todas as informações sobre o funcionamento do componente mais importante em eletrônica, o transistor. Abordaremos hoje sobre o modelo mais usado de transistor, o BJT (Transistor de Junção Bipolar), falaremos de suas utilidades, ganhos , e formas de analisá-los. Então vamos nessa!

 Antes de tudo, temos que entender que o transistor veio de uma necessidade de substituir as válvulas eletrônicas, como vimos no post sobre a história do transistor. Ou seja, foi desenvolvido para realizar as mesmas função das válvulas, e quais são?

Basicamente, controlam o fluxo, de que? Elétrons no circuito (a chamada corrente elétrica), assim, quando a válvula está "aberta", deixa fluir toda a corrente no circuito e quando está "fechada", ocorre o contrário, interrompe toda a passagem de corrente. Sendo assim, o transistor veio já com a sua primeira utilidade, função de "chave". Muitos anos se passaram, muitas, foram as pesquisas e testes sobre o transistor realizados até descobrir outra utilidade para o mesmo, podiam usá-lo como amplificador de sinal e corrente.

• Como é a simbologia do transistor?

São várias as simbologias de transistor que você encontrará, porém iremos no post de hoje nos atentar só a duas do tipo BJT:

Transistores BJT

Nos dois casos temos três terminais, Base(B), Coletor(c) e Emissor(E) e funcionam assim, emissor e coletor são conectados em série a um circuito elétrico que pode ou não ser alimentado por uma corrente. A base é ligada a outro ponto do circuito cuja finalidade é controlar o estado do transistor. Quando uma tensão elétrica é aplicada à base, o transistor “abre”, ou seja, funciona como condutor, permitindo que uma corrente elétrica flua entre emissor e coletor e alimente o circuito ao qual está ligado. Quando a tensão aplicada à base é nula, o transistor “fecha” e se comporta como um isolante, impedindo o fluxo da corrente e cortando a alimentação do circuito.

A seta indica o sentido da corrente, e também o Emissor fica sempre no terminal onde está a seta.

• Transistor como Amplificador

Um transístor também é utilizado como amplificador, e isso ocorre quando a corrente de base oscila entre zero e um valor máximo. Neste caso, a corrente de coletor é um múltiplo da corrente de base. Se aplicarmos na base do transistor um sinal, vamos obter uma corrente mais elevada no coletor proporcional ao sinal aplicado:

• Ganho de um transístor

O ganho de um transístor, é uma característica do transístor utilizada para especificar qual transistor será usado em um determinado circuito, é o fator de multiplicação da corrente de base (Ib)ou Beta ß ou hfe do transístor.

A formula matemática que permite efetuar o cálculo é :

Ic = Ib x ß 

* Ic: corrente de coletor

* Ib: corrente de base

* ß : beta (ganho)

Existem algumas especificações que vem definidas pelo fabricante onde são utilizadas para o cálculo do ganho:

• Ref ou Tipo: é o nome do transistor.
• VCEO: tensão entre coletor e emissor com a base aberta.
• VCER: tensão entre coletor e emissor com uma resistência no emissor.
• Pol: polarização; N=NPN e P=PNP.
• PTOT: Potência máxima que o transistor pode dissipar
• Ft: Frequência máxima.
• Encapsulamento: Cápsula do transístor que define cada um dos terminais.

Por hoje é isso, vimos hoje sobre os dois tipos de transistor mais utilizados, suas utilidades e ganho. Em um próximo post estarei explicando as configurações de transistor BJT e também sobre suas zonas de funcionamento, então até a próxima!

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HISTÓRIA DO TRANSISTOR (O COMEÇO DE TUDO!)

Olá a todos! Hoje vamos brincar de historiador haha' e descobrir como surgiu o componente mais importante da eletrônica, o Transistor. Ele está entre as 10 invenções mais importantes do MILÊNIO, pois se hoje temos computadores pessoais, telefones celulares, e muitos outros equipamentos eletrônicos compactos e baratos, é graças a invenção deste componente. No entanto, poucos conhecem sua história real e quem trabalha com eletrônica não pode deixar de saber como surgiu o mais importante de todos os componentes eletrônicos.

A ideia de se criar o transistor, veio da necessidade  de computadores mais complexos na época das pesquisas militares, e com isso, precisavam de componentes mais complexos e baratos, pois as válvulas daquela época já não estavam suprindo as necessidades. 

Foi então que cientistas começaram a procurar e desenvolver novos componentes, e muitas dessas pesquisas tinham como objetivo estudar novos materiais, tanto condutores quanto isolantes. Os pesquisadores começaram então a descobrir que alguns materiais não se adequava nem em um grupo nem em outro, pois, de acordo com os dados, podiam atuar tanto como isolantes quanto como condutores, formando uma espécie de grupo intermediário que foi logo apelidado de grupo dos semicondutores.

Foi ai, que eles perceberam que tinham encontrado a chave para desenvolver o transistor. Com isso, primeiro protótipo surgiu em 16 de dezembro de 1947, consistindo em um pequeno bloco de germânio (que na época era junto com o silício o semicondutor mais pesquisado) e três filamentos de ouro. Um filamento era o polo positivo, o outro, o polo negativo, enquanto o terceiro tinha a função de controle.

O Primeiro Transistor

• Mais como funcionava este primeiro modelo?

Eles perceberam que aplicando uma carga elétrica apenas no polo positivo, nada acontecia: porque o germânio atuava como um isolante, bloqueando a corrente. Porém, quando era aplicada tensão também no filamento de controle, o bloco de germânio se tornava condutor e a carga elétrica passava a fluir para o polo negativo. Então ali, eles haviam criado um dispositivo que substituía a válvula, que não possuía partes móveis, gastava uma fração da eletricidade e, ao mesmo tempo, era muito mais rápido.

A partir desse momento, eles começaram a desenvolver métodos para aperfeiçoa-lo, pois como vemos, ele era muito grande. E não demorou muito pra isso acontecer. Durante a década de 1950, o transistor foi aperfeiçoado e passou a gradualmente dominar a indústria, substituindo rapidamente as problemáticas válvulas. Os modelos foram diminuindo de tamanho, caindo de preço e tornando-se mais rápidos. Alguns transistores da época podiam operar a até 100 MHz.

Entretanto, o grande salto foi a substituição do germânio pelo silício. Isso permitiu miniaturizar ainda mais os transistores e baixar seu custo de produção. Os primeiros transistores de junção comerciais (já similares aos atuais) foram produzidos a partir de 1960 pela Crystalonics, decretando o fim da era das válvulas. A ideia central no uso do silício para construir transistores é que, adicionando certas substâncias em pequenas quantidades, é possível alterar as propriedades elétricas do silício.

O fim delas....

Sendo assim, o transistor se tornou o responsável pela amplificação de sinal, além de servir como um controlador que interrompe ou libera a passagem de corrente elétrica. E por tudo isso e mais um pouco que abordarei em outros post, o transistor é considerado o mais importante componente da eletrônica. Então até a próxima e abraços!

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MICA ISOLANTE

Olá! Hoje iremos aprender sobre um isolante muito usado na eletrônica, chamado Mica Isolante. Ela é usada como o próprio nome diz, para isolar algum componente que gera calor dentro do circuito e precisam ser isolados eletricamente, colocando ela entre o componente e um dissipador de potência.

Ela é considerada um dos melhores isoladores para semicondutores, pois resiste a altas temperaturas e em alguns casos, são utilizadas como condutor térmico. Outro detalhe importante é a sua baixa absorção de umidade, trazendo assim segurança ao circuito e componente. A Mica Isolante é constituída de um silicato contendo alumínio, magnésio e potássio, com estrutura em forma de folha.

São diversos os modelos encontrados no mercado, dentre eles estão:

– TO 218 (22mm x 18mm) – com ou sem furo;

– TO 220 (19,3mm x 13,4mm) – com ou sem furo;

– TO 247 (22mm x 16mm) – com ou sem furo;

– TO 92 (28mm x 22mm) – com ou sem furo;

– TO 3 (oval);

Suas características podem variar, dependendo do determinado componente que será utilizado, porem os valores pouco se modificam e com isso podemos tomar como base para utilizarmos, os valores padrões contidos abaixo:

– Condutividade Térmica: 1,7 Wm-¹K-¹;

– Resistência à Tração: 275 KP/cm²;

– Espessura média: 0,10 mm ± 0,05;

– Resistência Térmica: 0,35 K/W;

– Tensão de Ruptura: 2.4 K/V;

– Constante Dielétrica: 3.5 a 106 Hz;

– Resistividade Volumétrica: 1013 – 1017;

– Dureza: 80 – 150 Shore;

– Temperatura Máxima de Operação: 550 °C 3.

Vou ficando por aqui, espero que tenham aprendido um pouco mais sobre este isolante pouco comentado, mais que tem uma função muito importante na hora de aplicar uma isolação elétrica em um determinado componente, então por hoje é isso, abraços!

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RESISTORES PARTE 3

Olá! No post de hoje iremos aprender sobre os diversos modelos de resistores, sua composição e capacidades, então fique atento e vamos nessa!  

Atualmente, os resistores são classificados de duas maneiras, fixos ou variáveis. Os resistores fixos, tem seu valor como o próprio nome diz, fixo. Ou seja, não se altera é aquilo ou aquilo. Ao contrário disso, temos os resistores variáveis, onde seu valor varia dentro de uma faixa específica. Veja os modelos de cada um abaixo.

• Resistores Fixos

• Resistores de Fio (Potência)

Os resistores de fio (ou popularmente chamado de resistor de potência), são componentes robustos que são capazes de suportar altas temperaturas. Geralmente, são fabricados na cor verde e são compostos de um tubo cerâmico que envolve uma bobina de fio com alto poder resistivo. Apesar do fio com alto poder resistivo, seus valores nominais não ultrapassam os KΩ, mas suportam alta potência (até 1000KW) e possuem alta tolerância (10% a 20%).

• Resistor de Filme Carbono

São resistores de “uso geral” na eletrônica, principalmente por seu custo mais baixo. Esses resistores são feitos de tubo cerâmico ou de vidro revestido por uma película de carbono. Possuem uma faixa de valores que vai até 10MΩ, tem uma baixa potência (até 3W) e uma tolerância média de (5% a 10%). Porém tem suas desvantagens, tem a tendência de serem eletricamente ruidosos em circuitos analógicos críticos, que necessita uma elevada estabilidade dos sinais elétricos.

• Resistor de Filme Metálico (Resistores de Precisão)

Este resistores são fabricados com uma precisão bastante superior, em relação aos de filme de carbono. São utilizados quando são desejáveis baixas tolerâncias e alta estabilidade em relação à ruídos, como em circuitos analógicos para sinais elétricos extremamente baixos. Possuem tolerâncias de (0.05% ou 1%) e potências de dissipação de (1/8W, 1/4W e 1/2W). São essencialmente constituídos de uma fina camada de liga metálica sobre uma superfície cilíndrica de cerâmica ou outro substrato isolante.

• Resistores SMD

Com a constante miniaturização de componentes e circuitos eletrônicos, surgiram os resistores com tecnologia SMD (Dispositivos de Montagem em Superfícies ). Basicamente o significado de SMD é "montagem em superfície", ou seja, esses resistores são soldados diretamente nas trilhas das placas de circuitos eletrônicos impressos. Suportam potência de até 16W e a tolerância varia de 0,1% até 5%.

• Resistores Variáveis

• Potenciômetros

É um tipo de resistor variável comum, sendo utilizado normalmente para controlar, por exemplo, o volume em amplificadores de áudio, entre outras formas de utilização.

• Trimpot

Semelhante, e muitos vezes utilizados como potenciômetro, este termo refere-se mais a resistores variáveis onde o ajuste normalmente é realizado com a ajuda de uma pequena chave de fenda. Tradicionalmente, resistores variáveis não são plenamente confiáveis, porque o fio ou o metal em contato com suas partes móveis podem se corroer ou se desgastar. Entretanto, os resistores variáveis modernos usam materiais plásticos que não corroem.

• Termistores

São resistores cujo valor de resistência é dependente da temperatura. E são encontrados em dois tipos diferentes:

PTC (do inglês Positive Temperature Coefficient) - É um resistor dependente de temperatura com coeficiente de temperatura positivo. Quando a temperatura se eleva, a resistência do PTC aumenta. PTCs são freqüentemente encontrados em televisores, em série com a bobina desmagnetizadora, onde são usados para prover uma curta rajada de corrente na bobina quando o aparelho é ligado.

  

   NTC (do inglês Negative Temperature Coefficient) - Também é um resistor dependente da temperatura, mas com coeficiente negativo. Quando a temperatura sobe, sua resistência cai. NTC são freqüentemente usados em detectores simples de temperaturas, e instrumentos de medidas.

   Conforme a curva característica presente na folha de dados (datasheet) do termistor, o seu valor de resistência pode diminuir ou aumentar em maior ou menor grau em uma determinada faixa de temperatura, isto é, eles não são lineares.

• LDR's

LDR (do inglês Light Dependent Resistor ) que em português fica (Resistor Variável Conforme Incidência De Luz) é um tipo de resistor cuja resistência varia conforme a intensidade de radiação eletromagnética visível que incide sobre ele. Um LDR é um transdutor de entrada (sensor) que converte a (luz) em valores de resistência. É feito de sulfeto de cádmio (CdS) ou seleneto de cádmio (CdSe).

Sua resistência diminui quando a luz é muito alta, e quando a luz é baixa, a resistência no LDR aumenta. O LDR é muito frequentemente utilizado nas chamadas fotocélulas que controlam o acendimento de luzes em postes de iluminação e luzes em residências.

Valores de resistência típicos para um LDR padrão: • Escuridão : resistência máxima, geralmente acima de 1M ohms.• Luz muito brilhante : resistência mínima, aproximadamente 100 ohms.

E vou ficando por aqui, espero que tenha gostado e acima de tudo adquirido novos conhecimentos e conceitos sobre eletrônica, como sempre, em caso de dúvidas, me enviem para poder responde-las, grande abraço!

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