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Observando famílias de curvas de transistores (INS063)

As curvas características de transistores são importantes para a realização de projetos ou mesmo para se fazer a identificação destes componentes quando nada se tem de um manual. Essas curvas podem ser visualizadas de modo simples com um osciloscópio e um circuito adicional que descrevemos neste artigo.

As curvas características de transistores mostram como estes componentes se comportam quando temos uma polarização fixa de sua base e a tensão de coletor varia. A corrente de coletor vai variar em função do seu ganho gerando uma família de curvas como a mostrada na figura 1.

 

Os manuais de transistores oferecem estas curvas dada sua importância para a realização de projetos ou mesmo para a determinação de substitutos para uma aplicação.

Estas curvas são obtidas com correntes fixas, normalmente a partir de correntes de base nulas e crescendo em passos com valores que dependem do transistor analisado.

 

OBSERVANDO AS CURVAS

O levantamento das curvas características de um transistor usando um osciloscópio é bastante simples e pode ser muito útil para todo o técnico.

Os estudantes aprendem nos cursos técnicos como fazer isso, e os técnicos que possuem osciloscópio devem conhecer estes procedimentos.

Na figura 2 temos o circuito básico para o levantamento de curvas de um transistor de uso geral como o BC548 ou equivalentes.

 

O diagrama mostrado é para transistores NPN. Para transistores PNP basta inverter o diodo e a fonte de polarização de base. Deve-se levar em conta que neste caso as curvas ficarão rebatidas em relação ao aos eixos horizontal e vertical já que o sentido de circulação das correntes será invertido.

Observe os pontos em que o osciloscópio deve ser ligado para a observação destas curvas.

Na figura 3 temos o aspecto da montagem para um transistor comum usando uma matriz de contactos.

 

O que este circuito faz é aplicar uma tensão pulsante ao transistor, o que quer dizer que a tensão de coletor do transistor em teste vai variar entre zero e o valor de pico da tensão do secundário do transformador, algo em torno de 9 V para o transformador usado.

O resistor de coletor é escolhido de modo a se ter uma corrente de coletor da ordem de 20 a 40 mA para os transistores de uso geral quando temos o pico de tensão aplicado e o transistor se encontra saturado.

Este resistor pode ser calculado dividindo-se a tensão de pico pela corrente em questão. No nosso caso, para um BC547, por exemplo, um resistor de 330 ohms será aceitável.

O microamperímetro pode ser um multímetro comum ligado nesta escala e o resistor variável deve ser escolhido para se obter uma corrente de até uns 200 uA na base do transistor testado, se este for de uso geral.

Levando-se em conta uma bateria de 3 a 6 V na polarização de base, o que corresponde a duas ou quatro pilhas comuns e que existe uma queda de 0,6 V na junção base/emissor do transistor um potenciômetro de 100 k ohms em série com um resistor de 4,7k ohms a 10 k ohms também será aceitável para o experimento.

 

PROCEDIMENTO

O que se faz é aplicar correntes em valores crescentes na base do transistor e observar a curva correspondente anotando-a.

Assim, podemos aplicar valores como 0, 40, 60, 80, 120, 140, 160, 180 e 200 uA e obter uma família de curvas como a que mostramos.

Os valores serão escolhidos de modo a se obter uma boa diferenciação entre os degraus ou curvas. se um aumento maior levar a uma saturação evidentemente estes não interessam.

 

OBSERVAÇÃO NA CONFIGURAÇÃO DE BASE COMUM

Com o circuito mostrado na figura 4 é possível observar as famílias de curva de um transistor na configuração de base comum.

 

Da mesma forma, o diodo vai aplicar tensões de valores que variam na frequência da rede de 0 ao valor de pico no transistor que então e polarizado por uma bateria externa para a qual ajustamos diferentes valores da corrente de coletor.

Veja que neste caso, o que varia é a tensão de base e não a tensão de coletor como no caso anterior.

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