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Especificações do transistor explicadas

Especificações do transistor explicadas


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Há um grande número de transistores bipolares disponíveis, tanto para dispositivos com chumbo quanto para montagem em superfície. Eles foram projetados para atender a uma variedade de aplicações diferentes em todas as áreas da eletrônica.

Para definir os parâmetros de um transistor, muitas especificações diferentes são usadas. Cada uma dessas especificações de transistor define um aspecto do desempenho do transistor.

Os fabricantes de transistores publicam folhas de especificações para seus transistores, que são normalmente encontradas na Internet, embora anos atrás os engenheiros costumavam estudar livros de dados para descobrir as informações.

Para o projeto de circuito eletrônico, a seleção do transistor correto exigirá vários parâmetros do transistor para corresponder aos requisitos do circuito. Portanto, uma variedade de parâmetros precisará ser cuidadosamente combinada.

Nem todos os parâmetros são elétricos - aspectos como o tamanho da embalagem e se o dispositivo é um transistor de montagem em superfície, ou seja, dispositivo de montagem em superfície. Com a maioria dos conjuntos de PCBs agora usando tecnologia de montagem em superfície para auxiliar na fabricação automatizada de produtos e equipamentos eletrônicos, a maioria dos transistores fabricados atualmente são transistores SMD.

Embora a maioria dos transistores fabricados hoje em dia sejam transistores SMD por causa das técnicas de montagem automatizada de PCBs, ainda existem muitos dispositivos com chumbo também. Números de peça específicos do transistor estão normalmente disponíveis como versões com chumbo e também para transistores SMD com as mesmas especificações elétricas, embora aspectos como a dissipação de calor sejam diferentes devido aos diferentes estilos de embalagem.

Parâmetros de especificação do transistor

Existem vários parâmetros padrão com abreviações que são usados ​​para definir o desempenho de um transistor. As definições desses parâmetros estão descritas na tabela abaixo:

  • Número do tipo: O número do tipo do dispositivo é um identificador único dado a cada tipo de transistor. Isso permite que todos os dados sobre suas especificações sejam verificados na ficha técnica do transistor do fabricante para investigar seu desempenho.

    Existem três esquemas internacionais que são amplamente utilizados: esquema Pro-Electron europeu; US JEDEC (os números começam com 2N para transistores); e o sistema japonês (os números começam com 2S).

    Além de apenas fornecer um número de tipo padronizado aos transistores, esses esquemas podem fornecer informações sobre o desempenho do transistor. O esquema europeu Pro-Electron é particularmente bom para isso, pois distingue entre diferentes tipos de transistor, por exemplo, um BC109 é um transistor de baixa potência de frequência de áudio de silício e um BFR90 é um transistor de RF de baixa potência.


  • Polaridade: Existem dois tipos de transistor: transistores NPN e transistores PNP. É importante escolher o tipo correto, caso contrário, todas as polaridades do circuito estarão erradas.

    Os transistores NPN são mais amplamente usados. Eles oferecem um desempenho melhor do que os transistores PNP porque os elétrons são os portadores majoritários e sua mobilidade é maior do que a dos orifícios que são os portadores majoritários nos transistores PNP. Os circuitos básicos para transistores NPN também se encaixam bem com o aterramento negativo normalmente usado em sistemas CC.

  • Material: Uma especificação chave do transistor que será fornecida para qualquer transistor é o material com o qual t é fabricado. O principal tipo de material usado para dispositivos semicondutores é o silício.

    Embora outros materiais como germânio e arseneto de gálio estejam disponíveis, o silício é o mais popular porque é mais barato de processar e, além disso, os processos são mais avançados do que para outros materiais. Como ele é usado para muitos outros dispositivos semicondutores, há muitos benefícios de escala e tecnologia disponíveis.

    O silício oferece um bom desempenho geral com uma junção de emissor de base ligada à tensão de cerca de 0,6 volts - é 0,2 a 0,3 volts para o germânio.

  • VCBO: Este parâmetro é o coletor para a tensão de ruptura de base de um transistor bipolar. É a tensão de base máxima do coletor - novamente, geralmente é medida com o circuito aberto do emissor à esquerda. Este valor não deve ser ultrapassado na operação do circuito.

    Este parâmetro é importante porque alguma corrente de fuga fluirá entre o coletor e a base, fazendo com que a peça aqueça. Alternativamente, a tensão excessiva pode danificar a junção da base do coletor. Como podem ocorrer danos terminais ao transistor bipolar, essa classificação não deve ser excedida e, idealmente, o transistor deve funcionar com uma boa margem disponível.

    Em operação, a junção base do coletor é polarizada reversa e uma pequena corrente reversa fluirá (ICBO. À medida que a voltagem reversa é aumentada, o campo elétrico na região de depleção da junção da base do coletor aumenta e a corrente reversa começa a aumentar à medida que as portadoras minoritárias ganham energia suficiente para gerar pares de elétrons que então aumentam a corrente reversa. Eventualmente ocorre uma avalanche. Isso limita a tensão máxima que pode ser aplicada ao transistor.

    VCBO é normalmente mais alto que VCEO porque com o terminal de base do BJT aberto, qualquer corrente de fuga também será igual à corrente de base aplicada externamente, e isso é amplificado pelo transistor. Isso fará com que ainda mais corrente flua através do dispositivo, aquecendo-o e por isso, VCEO geralmente é menor que VCBO.

  • VCEO: Tensão de ruptura do coletor para o emissor. Esta especificação de transistor é a tensão máxima que pode ser colocada do coletor ao emissor. Normalmente é medido com o circuito aberto da base - daí a letra "O" na abreviatura. Durante a fase de projeto do circuito eletrônico é essencial garantir que este valor não seja excedido durante a operação, caso contrário, podem ocorrer danos. Idealmente, o transistor deve ser operado com uma boa margem disponível.

    Freqüentemente, a tensão máxima só deve aumentar para 50 ou 60% do valor máximo para uma operação confiável. Observe que para circuitos que usam indutores no circuito do coletor, a tensão do coletor pode aumentar até duas vezes a tensão do trilho.

    Se a tensão aplicada entre o coletor e os terminais do emissor for alta, um número maior de portadoras começa a se difundir na região do coletor a partir da base. Isso faz com que o diodo emissor de base no transistor bipolar comece a sofrer polarização direta, e isso faz com que a corrente flua entre o coletor e o emissor, mesmo que nenhuma corrente de base externa tenha sido aplicada. Quando uma certa tensão, VCEO, é atingido, o transistor pode ligar totalmente e, em alguns casos, isso pode resultar em danos ao terminal do dispositivo.

  • EuC: A especificação da corrente do coletor do transistor é normalmente definida em miliamperes, mas os transistores de alta potência podem ser cotados em amperes. O parâmetro importante é o nível máximo de corrente do coletor. Este número não deve ser excedido, caso contrário o transistor pode estar sujeito a danos.
  • VCEsat: A voltagem de saturação do emissor do coletor, isto é, a voltagem através do transistor (coletor para emissor) quando o transistor é ligado fortemente. Normalmente é cotado para uma base particular e valores de corrente de coletor.

    Nessas circunstâncias, a tensão entre o coletor e o emissor é menor do que a da junção do emissor da base - geralmente é de cerca de 0,2 volts.

  • hFE & hfe: Este é o ganho de corrente para um transistor expresso como um parâmetro h ou parâmetro híbrido. A letra "f" indica que é uma característica de transferência direta e a letra "e" indica que é para uma configuração de emissor comum. O valor para hfe é aproximadamente igual a β.

    Duas versões deste parâmetro são vistas: hFE refere-se ao parâmetro medido em condições DC, enquanto hfe refere-se ao parâmetro para sinais AC.

  • FT: Transição de frequência - esta especificação de transistor detalha a frequência em que o ganho de corrente cai para a unidade. O transistor normalmente deve ser operado bem abaixo desta frequência.
  • Ptot: Dissipação total de energia para o dispositivo. Normalmente é calculado para uma temperatura ambiente externa de 25 ° C, a menos que seja indicado o contrário. A dissipação real através do dispositivo é a corrente que flui através do coletor multiplicada pela voltagem através do próprio dispositivo.
  • Tipo de embalagem: Os transistores podem ser montados em uma variedade de pacotes de acordo com suas aplicações. Existem dispositivos com chumbo padrão que aparecem em uma variedade de pacotes - esses pacotes normalmente estão em conformidade com os padrões JEDEC e começam com as letras TO, que significa contorno do transistor. Isso é seguido por um hífen e um numeral que normalmente tem até três dígitos.

    Os tamanhos populares de componentes com chumbo incluem TO5 (caixa de metal, diâmetro da tampa de 8,1 mm), TO18 (caixa de metal com diâmetro da tampa é 4,5-4,95 mm) e TO92 (também conhecido como SOT54, caixa de plástico com tamanhos variados, mas chumbo em linha reta espaçamento de 1,27 mm).

    Transistores de montagem em superfície, transistores SMD são usados ​​em grandes quantidades porque a maioria da fabricação de eletrônicos e montagem de PCB é realizada usando técnicas automatizadas e a tecnologia de montagem em superfície se presta a isso. Os tamanhos populares incluem os contornos SOT-23 e SOT-223.

  • Esquemas de codificação e marcação de transistores: A maioria dos transistores usados ​​tem números de peça que estão em conformidade com os esquemas JEDEC ou Pro-Electron. Números como BC107, BC109, 2N2222A e muitos outros são familiares para qualquer pessoa envolvida em projeto e fabricação de eletrônicos.

    No entanto, ao usar técnicas de montagem de PCB automatizadas e dispositivos de montagem em superfície, verifica-se que muitos transistores são muito pequenos para transportar o número total que pode ser usado em uma planilha de dados. Como resultado, um sistema de codificação bastante arbitrário foi desenvolvido, por meio do qual o pacote do dispositivo carrega um código de identificação simples de dois ou três caracteres.

    Isso normalmente pode ser acomodado em pequenos pacotes de diodos de montagem em superfície. No entanto, identificar o número do tipo do fabricante de um diodo SMD a partir do código da embalagem pode não ser fácil à primeira vista. Existem alguns livros de código SMD úteis disponíveis que fornecem os dados para esses dispositivos.

Existem muitos elementos diferentes nas especificações do transistor, tanto transistores com chumbo quanto de montagem em superfície. Para atender à demanda de fabricação de eletrônicos, há uma grande variedade de transistores para escolher. No entanto, ainda é relativamente fácil escolher um transistor ao usar um conhecimento básico das diferentes especificações e parâmetros do transistor.

Para aplicações de uso geral, muitos transistores serão suficientes, mas para aplicações mais especializadas, é essencial selecionar o tipo certo de transistor.


Assista o vídeo: How To Make Circuit amplifier Simple v2 - IC TDA2003 (Julho 2022).


Comentários:

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