Regiões de operação do transistor

A alimentação DC é fornecida para a operação de um transistor. Esta alimentação DC é fornecida às duas junções PN de um transistor que influencia as ações das portadoras majoritárias nessas junções de emissor e coletor.

As junções têm polarização direta e polarização reversa com base em nossos requisitos. Forward biased é a condição em que uma tensão positiva é aplicada ao tipo p e uma tensão negativa é aplicada ao material tipo n. Reverse biased é a condição em que uma tensão positiva é aplicada ao tipo n e uma tensão negativa é aplicada ao material tipo p.

Polarização do transistor

O fornecimento de tensão DC externa adequada é chamado de biasing. A polarização direta ou reversa é feita nas junções do emissor e do coletor do transistor. Esses métodos de polarização fazem o circuito do transistor funcionar em quatro tipos de regiões, comoActive region, Saturation region, Cutoff region e Inverse active region(raramente usado). Isso é entendido dando uma olhada na tabela a seguir.

JUNÇÃO DE EMISSOR JUNÇÃO DE COLETOR REGIÃO DE OPERAÇÃO
Polarizado Polarizado Região de saturação
Polarizado Polarizado reverso Região ativa
Polarizado reverso Polarizado Região inversa ativa
Polarizado reverso Polarizado reverso Região de corte

Entre essas regiões, a região ativa inversa, que é apenas o inverso da região ativa, não é adequada para nenhuma aplicação e, portanto, não é usada.

Região ativa

Esta é a região em que os transistores têm muitas aplicações. Isso também é chamado delinear region. Um transistor, enquanto nesta região, atua melhor como umAmplifier.

Esta região fica entre a saturação e o corte. O transistor opera na região ativa quando a junção do emissor é polarizada para frente e a junção do coletor é polarizada reversamente. No estado ativo, a corrente de coletor é β vezes a corrente de base, ou seja,

$$ I_ {C} \: = \: \ beta I_ {B} $$

Onde,

$ I_ {C} $ = corrente de coletor

$ \ beta $ = fator de amplificação atual

$ I_ {B} $ = corrente de base

Região de saturação

Esta é a região em que o transistor tende a se comportar como uma chave fechada. O transistor tem o efeito de curto-circuito entre seu coletor e emissor. As correntes do coletor e do emissor são máximas neste modo de operação.

A figura abaixo mostra um transistor trabalhando na região de saturação.

O transistor opera na região de saturação quando as junções do emissor e do coletor são polarizadas para frente. Como se entende que, na região de saturação o transistor tende a se comportar como uma chave fechada, podemos dizer que,

$$ I_ {C} \: = \: I_ {E} $$

Onde $ I_ {C} $ = corrente do coletor e $ I_ {E} $ = corrente do emissor.

Região de corte

Esta é a região em que o transistor tende a se comportar como uma chave aberta. O transistor tem o efeito de abrir o coletor e a base. As correntes do coletor, do emissor e da base são todas zero neste modo de operação.

A figura a seguir mostra um transistor trabalhando na região de corte.

O transistor opera na região de corte quando as junções do emissor e do coletor são polarizadas reversamente. Como na região de corte, a corrente do coletor, corrente do emissor e correntes de base são nulas, podemos escrever como

$$ I_ {C} \: = \: I_ {E} \: = \: I_ {B} \: = \: 0 $$

Onde $ I_ {C} $ = corrente do coletor, $ I_ {E} $ = corrente do emissor, e $ I_ {B} $ = corrente base.