Os textos sobre os transistores sempre descrevem a amplificação de corrente e tensão.
Eu quero agora mostrar outro lado dos transistores que justifica o seu nome: TRANSISTOR.
Pois o nome transistor tem um significado que é TRANSFERÊNCIA DE RESISTÊNCIA. “resistor de transferência”, em inglês: (TRANsfer reSISTOR).
Como o transistor foi retirado de dois diodos formando uma terceira junção, o diodo, do meu ponto de vista, terá duas resistências sendo uma direta e a outra inversa.
Para mostrar essas resistências eu usarei o diodo retificador mais comum do mercado 1N4007. O 1N4001, 1N4002, etc, também poderiam ser usados.
Figura 1 – Diodo 1N4007 fisicamente
Figura 2 – Multímetro usado nas medidas
Encontramos uma resistência baixa (praticamente um curto para tensão alta) – Ponta de prova preta no anodo e a ponta de prova vermelha no catodo, multímetro na escala de X1.
Figura 3 – Medindo a resistência direta do diodo 1N4007
Encontramos uma resistência alta (praticamente infinita) – Ponta de prova preta no catodo e a ponta de prova vermelha no anodo, multímetro na escala de X1.
Figura 4 – Medindo a resistência inversa do diodo 1N4007
Conforme vimos nas fotos acima podemos afirmar que o diodo foi polarizado diretamente e inversamente. Quando polarizado diretamente entre os terminais do diodo anodo e catodo teremos aproximadamente 0,6V e quando polarizado inversamente teremos a tensão da fonte que é de 3V ou 9V dependendo da escala do multímetro. O multímetro usado é o MA460 ou AM-2022. Esses multímetros para as escalas de X1, X10 e X1K usa 2 pilhas de 1,5V = 3V e na escala X10K usa uma bateria de 9V.
Ao medirmos as resistências estávamos aplicando uma tensão no diodo e em série com uma carga (bobina do multímetro). Logicamente que quando o diodo foi polarizado diretamente a maior parte da tensão ficou na carga que no nosso caso é a bobina móvel do multímetro (resistência baixa) e quando polarizamos inversamente toda tensão ficou no diodo porque o mesmo está em corte (aberto). Consequentemente a carga Bobina móvel do multímetro não tem tensão (resistência infinita).
Também devemos lembrar que internamente no multímetro a polaridade dessa bateria está com o mais na ponta de prova preta, como ilustra a figura abaixo.
Figura 5 – Representação do Multímetro (ohmímetro) escala X1
A ilustração mostra que o multímetro analógico tem indicações de (-) e (+) nas pontas, a qual serve somente para medidas de DC.
A seguir a polarização direta e inversa do diodo.
Figura 6 – Polarização direta e inversa de um diodo
No esquema acima podemos observar: (+) no anodo do diodo significa que temos resistência baixa, diodo saturado e polarizado diretamente; por outro lado, (+) no catodo significa que temos resistência alta, diodo em corte, e polarizado inversamente.
Resistência Dinâmica do Transistor
A resistência dinâmica de um transistor, a qual justifica seu nome, está na sétima resistência.
Antes de mostrar a resistência dinâmica do transistor eu mostrarei as resistências estáticas que, no meu modo de visualizar, são seis. Elas encontram-se entre os elementos base, coletor e emissor.
Figura 7 – Foto de um transistor BC 337
Para essa demonstração eu usarei um transistor NPN BC337 de uso geral, mas qualquer outro transistor de uso geral NPN pode ser empregado (BC547, etc).
O ideal é usar um instrumento (ohmímetro) analógico como das figuras.
Primeira e segunda resistência estática
Medindo entre os elementos base e coletor.
Figura 8 – Primeira resistência
Figura 9 – Segunda resistência
Terceira e quarta resistência estática
Medindo entre os elementos base e emissor.
Figura 10 – Terceira resistência
Figura 11 – Quarta resistência
Quinta e sexta resistência estática
Medindo entre os elementos, coletor e emissor.
Figura 12 – Quinta resistência
Em alguns transistores, existe um diodo colocado em paralelo com estes dois diodos, fazendo com que a quinta resistência seja uma resistência muito baixa, conforme visto na figura 13.
Figura 13 – Diodo colocado entre Coletor e Emissor
Figura 14 – Sexta resistência
Podemos observar das medidas acima que entre cada par de terminais do transistor, existe um elemento equivalente a um diodo, ou seja, em um sentido a resistência é alta e no outro a resistência é baixa. Observe que na quinta e sexta medidas a escala usada é diferente (X10K). Isso foi necessário porque, entre coletor e emissor, temos dois diodos, ligados anodo com anodo, o que oferece uma resistência maior que as anteriores (Fig. 15).
Figura 15 – Diodos ligados em sentido contrário
Apesar dos dois diodos estarem ligados em sentido contrário, percebemos uma resistência menor em um sentido porque um dos diodos apresenta maior fuga.
Figura 16 – Diodos ligados anodo com anodo
Descobrimos que este transistor é NPN, porque a ponta preta (que está ligada ao comum do multímetro, mas ligado internamente ao polo positivo da bateria), colocada na base do transistor, com a ponta vermelha colocada tanto no emissor quanto no coletor, apresentaram resistências baixas. Se este transistor fosse PNP, estas resistências seriam inversas. Isto pode ser verificado com o transistor de uso geral BC327, que é PNP.
Conclusão da Existência das Medidas das Resistências Estáticas
Até agora, estas seis resistências medidas servem apenas para determinar se o transistor é NPN ou PNP ou ainda se suas junções estão abertas ou em curto-circuito. Quando medirmos a sétima resistência, saberemos mais sobre o transistor: se ele está em boas condições de uso e ainda podemos comparar seu ganho com o de outros transistores.
INOVAÇÃO DA PESQUISA: Sétima resistência (resistência dinâmica)
Esta medida será feita como fizemos para medir a sexta resistência. A única diferença é que adicionaremos um resistor de 1M ohms entre o coletor e a base do transistor, como ilustra a FIG 17, (estamos polarizando o transistor).
Figura 17 – Medindo a sétima resistência
Podemos observar que a resistência medida é menor do que quando medimos a sexta resistência que era infinita, praticamente isto se dá porque estamos medindo a sétima resistência, resistência variável, resistência de transferência ou resistência dinâmica, do transistor.
Podemos a partir desta medida, descobrir qual é o ganho aproximado do transistor. Na FIG 17, o valor da resistência medida foi menor que 10K ohm com uma resistência entre coletor e base de 1M ohm, dando:
1M / 10K = 100 podemos dizer que esse ganho é maior que 100X
Figura 18 – Observando a sétima resistência de forma mais prática.
Resistência alta (praticamente infinita)
Figura 19 – Observando a sétima resistência de forma mais prática.
Resistência baixa
No lugar do resistor de 1M usaremos o próprio dedo (entre base e coletor como ilustra a figura acima).
Nessa medida podemos variar a pressão do dedo (menor pressão maior resistência, maior pressão menor resistência) para verificar o efeito de amplificação do transistor, variação na resistência de entrada, variação na resistência amplificada, resistência de saída (resistência de transferência).
Até a próxima!
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