Transistores de Junção Bipolar (BJT)

O BJT é um transistor de potência bem popular por apresentar características como durabilidade e facilidade de polarização. Sua estrutura física é a de um transistor padrão e é exatamente como mostra as Figuras 3 e 4, podendo também ser do tipo PNP ou NPN.

Para polarizar um transistor, ele pode ser ligado em três configurações básicas, base comum, emissor comum ou coletor comum, como mostrado na Figura 5 para o transistor NPN.

Para a operação do transistor como chave é mais comum o uso do transistor NPN na configuração emissor comum. Partindo dessa configuração, vamos analisar a forma de operação como chave. Um transistor opera em três situações possíveis: na região de corte, na região ativa ou na de saturação.

A Figura 6 mostra a curva característica de operação do transistor.

O gráfico mostra como a corrente do coletor (IC) se comporta em relação à tensão entre coletor e emissor (VCE) e a corrente de base (IB). Quando a corrente na base é muito pequena, independente de qual seja a tensão entre coletor e emissor, o transistor encontra-se na região de corte, em laranja no gráfico. À medida que a corrente IB aumenta (considere que IB=0 < IB1 < IB2 < IB3 < IB4 < IB5 < IBn), dependendo do valor da tensão entre coletor e emissor, o transistor encontra-se na região de saturação ou na região ativa.

Para o funcionamento como chave, as regiões adequadas são as de corte e saturação, pois na região de corte o caminho entre o coletor e emissor está aberto (como uma chave aberta) e na região de saturação esse caminho está fechado, pois há condução de corrente e uma queda de tensão bem pequena, configurando uma chave fechada.