Pré-visualização parcial do texto
Baixe componentes eletronicos e outras Notas de estudo em PDF para Cultura, somente na Docsity!
Especial V Componentes, Símbolos & Funções Continuando com esta série, apresentamos 0s componentes mais importantes às montagens que costumamos descrever em nossos artigos. São os componentes que se baseiam em materiais semicondutores como o silício e o germânio, os quais podem resultar em dispositivos em que amplificam ou geram sinais de diversos tipos. Falaremos, neste capítulo, dos diodos e transistores. DIODOS Estes componentes, cujo símbolo é mostrado na figura 1, assim como O aspecto dos tipos mais co- muns, é formado por dois pedaços ou regiões de ma- teriais semicondutores de polaridades diferentes: P (de positivo) e N (de negativo), entre os quais existe uma junção. Esta junção semicondutora apresenta co- mo propriedade básica a condução da corrente num único sentido. Isto significa que, se ligarmos uma ba- teria, como mostrado na figura 2 (a), polarizando o diodo diretamente, ele deixa a corrente fluir normal- mente, com um mínimo de resistência, acendendo a lâmpada. ASPECTO K síusoLo Fig. 1 = Estrutura, simbola e aspecto de um diodo semicondutor. NÃO HÁ CORRENTE ERES Fig. 2 - Polarização de um diodo. ELETRÔNICA TOTAL Nº 22/90 No entanto, se invertermos o diodo, de modo que ele fique polarizado inversamente, nenhuma cor- rente pode fluir e a lâmpada permanece apagada (figu- ra 2b). Veja então que os diodos são componentes pola- rizados, apresentando um anodo (A) e um catodo (€ ou K), cuja posição na montagem precisa ser observa- da. Nos tipos mais comuns de diodos, o catodo é iden- tificado pela presença de uma faixa no invólucro, Os diodos podem ser classificados em diversos grupos, conforme a sua finalidade básica. Além dis- so, O material semicondutor usado pode ser tanto O germânio como o silício. Temos então os seguintes tipos: a) Diodos de sinal Estes diodos, normalmente de germânio, se desti- nam à detectar sinais de rádio em circuitos receptores e em outras aplicações. São diodos bastante delicados, normalmente em invólucros de vidro e que operam com correntes máximas de alguns miliampéres e ten- sões que não superam os $0V (figura 3). Apps simao MIST! ERIRTAL INVÓLUCRO + DE NIDÃO TBIBODE DE GATO” Fig. 3 - Um diodo de germânio. Os tipos americanos são designados com a sigla “IN” seguido de um número que os identifica. Tipos comuns são o IN34, INS4, IN60, etc. Os diodos de procedência européia normalmente são designados pela sigla OA, ou ainda AA como por exemplo: 0479, AA78, etc. b) Diodos de silício de uso geral São pequenos diodos que se destinam à operação com correntes de algumas dezenas ou centenas de mi- liampêres, com tensões que chegam até 100V. Estes diodos, conforme sugere a figura 4, são usa- dos em diversas aplicações como por exemplo a prote- e O dá “Fig. 4 — Ligação de um diodo de silício para proteção de Q1. ção de transistores, sendo ligados em paralelo com re- lés que devem ser acionados pelos transistores, em cir- cuitos lógicos, etc. Tipos comuns de diodos de uso geral são os 1N4148, IN9I4, etc. c) Diodos retificadores Estes, normalmente são diodos de silício que se destinam a retificar correntes algo intensas em fontes de alimentação. Como devem trabalhar com corren- tes elevadas, produzindo assim calor, estes diodos pos- suem invólucros mais robustos (figura 5) e alguns pos- suem até recursos para a montagem em radiadores de calor. Estes diodos são especificados pela corren- te máxima que podem conduzir e portanto retificar e a tensão máxima (de pico) que podem suportar quan- do polarizados no sentido inverso. Tipos muito comuns de diodos retificadores são os da série 1N4000, que são para 1 ampére, mas à medida que seu número “'sobe"' a tensão suportada se torna maior. Assim, temos: ING00!: tensão inversa máxima = 50 V 1N4002: tensão inversa máxima = 100 V 1N4003: tensão inversa máxima = 200 V 1N4004: tensão inversa máxima = 400 V IN4005: tensão inversa máxima = 600 V 1N4006: tensão inversa máxima = 800 V 1N4007: tensão inversa máxima = 1000 V a K SS “Gp ste 4 K A ya Fig. 3 - Diodos retificadores. No entanto, nas aplicações práticas, para maior segurança devemos aplicar nos terminais do diodo, somente a metade da tensão inversa máxima indica- da. Assim, na rede de 1H0 V, usamos o INdO04, por- que 200 V correspondem à metade de tensão máxi- ma deste diodo, enquanto a metade da tensão máxi- ma do 14003 é 100 V, inferior as 110 V da rede. Pa- ra a rede de 220 V o tipo indicado é o 1N4007. DIODOS ZENER Quando polarizamos um diodo no sentido inver- so, chega um instante em que cle deixa de impedir a passagem da corrente, com o “rompimento” da bar- reira de potencial da sua junção. O resultado é que isso, quando ocorre, faz com que o diodo tenda a manter estabilizada a tensão entre os seus terminais. Desta forma, um diodo que seja construído com estas características planejadas, pode “regular” ou estabili- zar tensões. Esta é a finalidade do diodo zener, cujo simbolo e aspectos são mostrados na figura 6. Um diodo zener trabalha então polarizado “ao contrário” dos diodos comuns, conforme mostra & figura 7. Ele manterá a tensão estabilizada no valor para o qual é especificado, o qual varia tipicamente entre l Ve 90 V. Além da especificação de tensão, os diodos zener possuem também uma especificação de potência, que É importante para se dimensionar sua aplicação num estabilizador. Com uma corrente muito imensa o dio- do tende a aquecer, não dissipando a potência necessã- ria, queimando-se. A DIGO ZENER - siuoro- Fig. 6 — Diodo zener, símbolo e aspecto. + cme— O — m T Fig. 7 — Circuito estabilizador de tensão com diodo zener. ELETRÔNICA TOTAL Nº 2290 gramas de uso, pois varia bastante. Um mesmo tipo de invólucro, como no caso do BF494 e BC548 pode ter disposições diferentes de terminais como mostra “a figura 11. Os transistores podem ser de germânio (mais an- tigos) ou silício (os modernos) e são classificados se- gundo a finalidade, conforme explicamos a seguir: mms ==) Boss É ED es Fig. 1! — Transistores com mesmo invólucro e disposição de terminais diferentes. a) Transistores de uso geral São pequenos transistores destinados à amplifica- ção de sinais fracos e de frequências não muito altas, normalmente usados em circuitos de áudio, circuitos lógicos, acionamento de pequenos relés, etc. Podem ser de germânio ou de silício. Os transisto- res de germânio quase não são mais encontrados, a não ser para reposição em aparelhos antigos. Os tipos americanos normalmente são designados pela sigla “2N” seguida de números. Exemplo: 2N2222, 2N2218, 2N914, etc. Os tipos europeus são designados pelas letras AC para os de germânio e BC para os de silício (tam- bém encontramos a designação OC para germânio). Exemplo: BC548, BC558, AC128, etc. Na figura 12 temos alguns transistores deste grupo. Para os japoneses temos siglas como 25B e 2SA para germânio e 2SC ou 25D para silício. Exemplo: 25875, 25B54, 254230, etc. BCs47 8çss7 sera enczee 80548 cosa Besas BCõso 25254 NPN ne Fig. 12 — Transistores de uso geral. b) transistores de RF Estes são transistores que se destinam a operação de sinais de altas frequências é pequenas intensidades. Estes transistores possuem uma frequência de transi- ção (fT) alta, normalmente da ordem de 300 MHz ou mais, São usados nos circuitos de RF e FI de rá- dios, televisores, em pequenos transmissores, etc. Os tipós americanos também são indicados pela sigla 2N, sendo apenas diferenciados pelo número que vem depois, segundo especificações de manuais. Assim, a simples observação do tipo não nos permi- te dizer se um transistor é de uso geral ou RF. Já, os transistores europeus possuem uma indica- ção de função na sigla. Os transistores de RF de ger- mânio são designados pela sigla AF enquanto que os de RF de silício são especificados por BF. Exemplo: BF494, AFI117, BF254, etc. e) Transistores de potência Estes são transistores que se destinam à operação com sinais de baixas fregijências (Audio) mas de gran- de intensidade. Possuem invólucros que permitem sua montagem em radiadores de calor, conforme mostram os tipos da figura 13. Estes transistores são usados em fontes de alimentação, na saída de amplificadores de áudio, na excitação de relés e bobinas de grandes correntes. Tipos americanos além da designação 2N também podem ter designações que identificam o fabricante. Assim, destacamos a linha TIP (da Texas e alguns ou- tros fabricantes) em que os números pares são reserva- dos aos tipos PNP (TIP32, TIP42, etc) e os números impares são reservados aos tipos NPN (TIP31, TIP4], etc). Os transistores de procedência européia desta ca- tegoria possuem a designação AD para os de germã- nio e BD para os de silício: Exemplo: BD136,AD149,BD137 também havendo nos “BD” de algumas séries “reserva” de números impares pa- ra os NPN e pares para o PNP, A principal especificação de um transistor de po- tênçia é a corrente de coletor máxima, vindo depois à tensão máxima e o ganho. d) Darlingtons Dois transistores de determinadas características podem ser fabricados num mesmo invólucro já com a interligação do tipo mostrado na figura 14. Esta li- gação permite que o transistor final obtido tenha um ganho que seja o produto dos ganhos dos dois transis- tores internos. E B 8 É sons nip3s Pedi 80136 ne 32 hd BD 137 Tip4) antas Te sê enzoss sono Fig. 13 = Transistores de potência de áudio. e ELETRÔNICA TOTAL Nº 22/00 Q | reio mom Fig. 14 — Um Darlington e sew invólucro. Assim, se dois transistores de ganho 30 forem li- gados da mancira indicada, obtemos um “super-tran- sistor”” de ganho 900. Estes transistores, denominados Darlingtons, são comuns em amplificadores de áudio, podendo operar com correntes muito elevadas. e) Transistores de potência de RF Estes são transistores especiais usados em trans- missores, podendo trabalhar com sinais intensos e de frequências altas. Seus invólucros podem ter aparên- cias “estranhas” como as mostradas na figura 15. Estes invólucros visam não só a maior facilidade no acoplamento de sinais de altas frequências como tam- bém a possibilidade de montagem em radiadores de calor. m “Ti z m m Bs ESTRUTURA Fig. 16 — O transistor unijunção. TRANSISTORES DE EFEITO DE CAMPO Existem basicamente dois tipos de transistores de efeito de campo, também abreviados por TEC ou FET, conforme mostra a figura 17. Os terminais des- tes transistores são identificados com as letras g (ga- te ou comporta), d (drain ou dreno) e s (source ou fonte). São utilizados como amplificadores, para si- nais de altas e baixas frequências, nos circuitos eletrô- nicos de rádios, amplificadores, televisores, etc. Na figura 18 temos os aspectos dos FETs mais comuns. ) q MOSFET na “oo PeanaL p FET DE Junção taFET) PORTA D DUPLA Fig. 17 - Transistores de efeito de campo. (p= Fig. 15 - Transistores de potência de RF. TRANSISTORES UNLJUNÇÃO Os TUJ ou UJT são componentes especiais que em lugar das duas junções de um transistor comum, possuem uma junção única, conforme sugere seu sim- bolo é estrutura mostrados na figura 16. Os transistores unijunção não podem amplificar sinais, sendo usados apenas para produzir sinais de baixas frequências como osciladores. Veja que estes . transistores possuem duas bases (Bl e B2) e um emis- sor (E). O tipo mais comum de transistor unijunção é o 2N2646. ELETRÔNICA TOTAL Nº 22/90 = Fig. 18 - Aspectos de alguns FETS. O primeiro tipo de transistor de efeito de campo mostrado na figura 17 é um FET de junção como por exemplo o BF245 ou MPFIOZ que pode ser de canal P ou canal N. O segundo tipo é um MOS-FET haven- do tipos de uma única comporta ou de duas comportas. 65 
