Transistor npn como chave

Transistor npn como chave

Transistor como uma breve nota de interruptor

Qual é a diferença e por que alguém deveria se importar? Se você estiver confuso com os termos PNP e NPN, então esperemos que este posto esclareça um pouco as diferenças entre os dois.    No contexto deste posto, eles se referem à construção do transistor de um sensor e se ele tem um semicondutor tipo p ou tipo n.

Quando se trata de cabeamento de um sensor, pode-se pensar no “N” como significando “Negativo” e o “P” como significando “Positivo”.  Com relação aos sensores, um dispositivo NPN é aquele que pode comutar o lado negativo do circuito enquanto um dispositivo PNP comuta o lado positivo.

O desenho abaixo mostra 2 fios para a potência do sensor e 2 para o interruptor. A maioria dos sensores usa apenas 3 fios, tendo um fio que faz dupla função, carregando tanto sinais de potência como de saída. Isto é semelhante a um banheiro com apenas uma linha carregando água tanto para a pia quanto para o vaso sanitário, ao contrário de linhas individuais para cada um.  Os sensores discretos de estado sólido funcionam de forma semelhante a um interruptor, mas a corrente flui apenas em uma direção.  Os dispositivos em estado sólido são confiáveis, econômicos, pequenos e rápidos. A única desvantagem é que você tem que saber a direção do fluxo de corrente. NPN e PNP são termos técnicos para o tipo de transistor utilizado para chavear a saída. O tipo de transístor determina a direção do fluxo de corrente.

Interruptor transístor

Uma das aplicações mais fundamentais de um transistor é usá-lo para controlar o fluxo de energia para outra parte do circuito – usando-o como um interruptor elétrico. Conduzindo-o em modo de corte ou saturação, o transistor pode criar o efeito binário de ligar/desligar de um interruptor.

Os comutadores transistor são blocos de construção de circuitos críticos; eles são usados para fazer portões lógicos, que passam a criar microcontroladores, microprocessadores e outros circuitos integrados. Abaixo estão alguns exemplos de circuitos.

Enquanto um interruptor normal exigiria que um atuador fosse fisicamente virado, este interruptor é controlado pela tensão no pino de base. Um pino de E/S do microcontrolador, como os de um Arduino, pode ser programado para ir alto ou baixo para ligar ou desligar o LED.

Quando a voltagem na base é maior que 0,6V (ou qualquer que seja o Vth de seu transistor), o transistor começa a saturar e parece um curto-circuito entre o coletor e o emissor. Quando a voltagem na base é inferior a 0,6V, o transistor está em modo de corte – sem fluxo de corrente porque parece um circuito aberto entre C e E.

Como usar o transistor 2n2222 como um interruptor

Os transistores são compostos de material semicondutor que é mais comumente usado para amplificação ou comutação, embora também possam ser usados para controlar o fluxo de tensão e corrente. Nem todos, exceto a maioria dos dispositivos eletrônicos, contêm um ou mais tipos de transístores. Alguns dos transístores são colocados individualmente ou geralmente em circuitos integrados que variam de acordo com suas aplicações.

Se falarmos em amplificação, a circulação da corrente eletrônica pode ser alterada pela adição de elétrons e este processo traz variações de tensão para afetar proporcionalmente muitas variações na corrente de saída, trazendo a amplificação à existência.

E, se falamos em comutação, existem dois tipos de transistores NPN e PNP. Neste tutorial mostraremos como usar um transistor NPN e PNP para comutação, com exemplo de circuito de comutação de transistor tanto para transistores do tipo NPN quanto PNP.

Antes de começar com o diagrama de circuito, você deve conhecer o conceito de transistor NPN como comutador. Em um transistor NPN, a corrente começa a fluir do coletor para o emissor somente quando uma tensão mínima de 0,7V é fornecida para o terminal de base. Quando não há tensão no terminal de base, funciona como um interruptor aberto entre o coletor e o emissor.

Transistor como um diagrama de circuito de comutação

Um transistor de junção bipolar (BJT) pode ser usado em muitas configurações de circuito como um amplificador, oscilador, filtro, retificador ou apenas usado como um interruptor on-off. Se o transistor for enviesado para a região linear, ele operará como um amplificador ou outro circuito linear, se enviesado alternadamente nas regiões de saturação e corte, então ele está sendo usado como um interruptor, permitindo que a corrente flua ou não flua em outras partes do circuito. Esta atividade de laboratório descreve o BJT quando operado como um comutador.

Os circuitos de comutação são significativamente diferentes dos circuitos lineares. Eles também são mais fáceis de entender. Antes de investigar circuitos mais complexos, começaremos introduzindo circuitos discretos de comutação de estado sólido: aqueles construídos em torno dos BJTs.

Um interruptor consiste em um transistor BJT que é acionado alternadamente entre as regiões de saturação e de corte. Uma versão simples do comutador é mostrada na figura 1. Quando a entrada é igual a -Vin , a junção base-emissor é polarizada para trás ou desligada para que não haja fluxo de corrente no coletor. Isto é ilustrado pela linha de carga vermelha mostrada na figura. Quando o BJT está em corte, o circuito (idealmente) tem os seguintes valores:

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