Transistores

Um transistor é um dispositivo semicondutor que serve como uma chave eletrônica ou amplificador, controlando o fluxo de corrente através de um tipo de material (geralmente silício) ao aplicar uma tensão ou corrente a outro. Estruturalmente, os transistores são componentes de três terminais — normalmente configurados como emissor, base e coletor (em BJTs), ou fonte, porta e dreno (em FETs). Após sua invenção, os transistores se tornaram fundamentais para toda a eletrônica moderna, desde circuitos lógicos digitais até processamento de sinais analógicos. Ao contrário das válvulas termiônicas anteriores, os transistores são compactos, confiáveis e economizam energia, operando através da manipulação do movimento de elétrons ou lacunas nas junções p-n ou portas isoladas. Compreender as diferenças entre os tipos de transistores — BJTs, MOSFETs, IGBTs, JFETs e PUTs — pode ajudá-lo a selecionar o componente mais adequado com base na função, nos requisitos de potência e nas características do sinal.

Tipos de transistores

• Transistores de junção bipolar (BJTs), incluindo configurações NPN e PNP, são dispositivos controlados por corrente em que a corrente da base modula uma corrente maior do coletor para o emissor. Conhecidos pelo elevado ganho de corrente e pelas características de amplificação linear, os BJTs são ideais para aplicações analógicas, como amplificação de áudio ou condicionamento de sinal de baixa frequência. No entanto, sua impedância de entrada relativamente baixa resulta em maior consumo de energia em comparação com os dispositivos de efeito de campo.


• Transistores de efeito de campo (FETs), particularmente MOSFETs (FETs de metal-óxido-semicondutor), são controlados por tensão com impedância de entrada muito alta. Eles regulam a corrente por meio de um campo elétrico aplicado em uma porta isolada, tornando-os altamente eficientes para aplicações de chaveamento digital. Os MOSFETs de canal N geralmente oferecem condutividade e velocidade de chaveamento superiores em relação aos dispositivos de canal P, tornando-os a escolha preferida em eletrônica de potência e circuitos lógicos.


• Transistores bipolares de porta isolada (IGBTs) combinam o controle de porta dos MOSFETs com o acionamento de saída dos BJTs, resultando em um dispositivo que se destaca em aplicações de alta tensão e alta corrente. Eles são amplamente usados em inversores de potência, acionamentos de motor e sistemas de conversão de energia, onde a eficiência e a robustez do chaveamento são essenciais.


• Transistores de junção de efeito de campo (JFETs) oferecem excelente desempenho em circuitos analógicos de pouco ruído e alta impedância. Embora amplamente substituídos por MOSFETs em muitas funções, os JFETs ainda servem a um propósito na amplificação de RF e no condicionamento de sinais de precisão, devido à sua simplicidade e características estáveis.


• Os transistores de unijunção programáveis (PUTs) são especializados para uso em circuitos de temporização, geração de formas de onda e controle de disparo. Esses dispositivos operam estabelecendo uma tensão limite na qual eles comutam rapidamente, tornando-os úteis em osciladores e sistemas de controle.