Transistores bipolares controlam a corrente elétrica usando buracos e elétrons em materiais opostamente polarizados. Operam com regiões BE e CE polarizadas direta e inversamente, respectivamente, permitindo fluxos de portadores que controlam a corrente de coletor IC. Parâmetros como alfa (α) e beta (β) relacionam IC, IE e IB.

1. 15
• Transistores Bipolares
O termo bipolar vem do fato de que buracos e elétrons participam do
processo de injeção no material opostamente polarizado.
Ø Símbolo
Ø Função – Controlar a corrente elétrica que passa por ele.
Ø Construção
IB
NPN PNP
IC
E
B
C
IC função de IB
VEE VCC
P-
N+
N-
B
E
C
0,15’’
0,0001’’

2. 16
Ø Operação do transistor
• O transistor PNP operando com a região BE diretamente polarizada e com coletor aberto.
Obs: A operação do transistor NPN é exatamente a mesma, se as funções dos elétrons e
buracos fossem trocadas.
ü A região de depleção BE foi reduzida em largura devido à tensão aplicada, resultando em um
fluxo denso de portadores majoritários do material tipo P para o material tipo N.
• O transistor PNP operando com a região CE reversamente polarizada e com emissor
aberto.
ü A região de depleção BE foi aumentada em largura devido à tensão aplicada, resultando em um
pequeno fluxo de portadores minoritários do material tipo N para o material tipo P.
N-
P
-
B
E
C
+ Portadores majoritários
N-
P+
P-
B
E
C
+ Portadores minoritários
VCC
VEE
P+

3. 17
• O transistor PNP operando com a região BE diretamente polarizada e com a região CE
reversamente polarizada.
ü A componente de portadores minoritários IC0 é chamada de corrente de fuga (corrente IC com
terminal do emissor aberto).
ü IC é da ordem de miliampères, enquanto IC0 é medido em microampères ou nanoampères.
ü IC0 dobra de valor para cada 10°C de aumenta na temperatura.
Ø Parâmetros αα (alfa) e ββ (Beta)
• Na análise DC, os valores de IC e IE devidos aos portadores majoritários são relacionados por
um parâmetro denominado αα (alfa) e definido pela equação:
E
Cmaj
DC
I
I
=αα
Para IB = 0A ⇒
N-
P+ P-
B
E C
+ Portadores minoritários (IC0)
VCC
+ Portadores majoritários (ICmaj.)
VEE
IC
IC = ICmaj. + IC0
IE
IE = IC + IB
IB
IC = αIE + IC0IC = ICmaj. + IC0
IC = ICE0 = IC0 /(1- α)
IC = α(IC+IB) + IC0 IC = αIB/(1- α) + IC0 /(1- α)

4. 18
• Na análise AC, as variações nos valores de IC e IE são relacionadas por um parâmetro
denominado αα (alfa) e definido pela equação:
E
Cmaj
AC
I
I
∆
∆
=αα
• Na análise DC, os valores de IC e IB são relacionados por um parâmetro denominado ββ
(beta) e definido pela equação:
B
C
DC
I
I
=ββ
• Na análise AC, os valores de IC e IB são relacionados por um parâmetro denominado ββ (beta) e
definido pela equação:
B
C
AC
I
I
∆
∆
=ββ
Obs: Se a dependência da corrente IC com VCE fosse nula (impedância de saída na
configuração emissor comum infinita), o ββAC seria igual ao ββDC.
VCB = constante
IE = IC + IB
IC/α = IC + IC /β
IE = IB (β + 1)
1/α = 1 + 1 /β
α = β/(β +1)
VCE = constante
ICE0 = IC0 /(1- α) ICE0 ≈ βIC0
β = α/(1- α)

5. 19
Ø Curvas Características (EC)
• Curva característica ICE versus VCE parametrizada com IB
Curva característica ICE versus VCE parametrizada com IB
Curva característica IB versus VBE parametrizada com VCE
2mA
4mA
8mA
10mA
12mA
14mA
16mA
18mA
20mA
IC
20V4V 16V12V VCE
IB= 0 µA
8V
VCE(sat)
Região de corteRegião de saturação
Região ativa
IB= 10 µA
IB= 20 µA
IB= 30 µA
IB= 40 µA
IB= 50 µA
IB= 60 µA
IB= 70 µA
IB= 80 µA
ICE0 ≈ βIC0
VCE = 1V
IB (µµA)
VBE (V)0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9
10
VCE = 10V
VCE = 20V
20
30
40
50
60
70
80

6. 20
Ø Polarização
O termo polarização significa a aplicação de tensões DC em um circuito para
estabelecer valores fixos de corrente e tensão.
O Ponto de polarização (ponto quiescente) deve ser localizado na região ativa e dentro
dos valores máximos permitido.
• Equações importantes no projeto do circuito de polarização.
• Para a polarização do TBJ em uma sua região linear (ativa), as seguintes condições devem
ser satisfeitas:
1. A junção base-emissor deve ser diretamente polarizada, com uma tensão resultante de
polarização de mais ou menos 0,6 a 0,7V.
2. A junção base-coletor deve ser reversamente polarizada, com a tensão reversa de
polarização situando-se dentro dos limites máximos do dispositivo.
Observações:
• A tensão direta VBE para polarização direta é praticamente, para fins de cálculo de
polarização DC, constante e igual a 0,7 V para silício e 0,3Vpara germânio.
IC = βIB
IE ≈ IC
VBE = 0,7 V
α ≈ 1

7. 21
Ø Circuitos de Polarização
• Tipos mais comuns
1. Circuito com polarização fixa (na prática não é utilizado)
Para análise DC, XC1 = XC2 ∝
Da malha base-emissor temos
Da malha coletor-emissor temos
Ponto Quiescente ⇒ Pobre estabilidade
Vo
VBE
VCE
RC
RB
VCC
Vi
C2
C1
IB
IC
VCC - RBIB - VBE = 0 IB = (VCC - VBE )/RB
IC = ICq = β IB
VCC - RCIC - VCEq = 0 VCEq = VCC - RCIC
VCEq , ICq

8. 22
• Exercício
Solução
IB = (VCC - VBE )/RB = (12V - 0,7V)/240kΩ = 47,08µµA
a) Para ββ1 = 50
ICq = β1 IB = (50)(47,08µA) = 2,35mA
VCEq = VCC - RCIC = 12V – (2,2kΩ)(2,35mA) = 6,83V
b) Para ββ2 = 100
ICq = β1 IB = (100)(47,08µA) = 4,71mA
VCEq = VCC - RCIC = 12V – (2,2kΩ)(2,35mA) = 1,64V
Comentário: Uma variação de 100% em ββ produz a mesma quantidade de
variação em ICEq.
VBE
VCE
RC
2,2kΩRB
240kΩ
VCC = 12V
Vi
C2
C1
IB
IC
ββ1 = 50
ββ2 =100
V0

9. 23
• Escolhendo o ponto quiescente (ponto Q)
Reta de Carga e obtenção de um modelo AC (incremental)
1mA
2mA
3mA
4mA
5mA
6mA
7mA
IC
3V Vcc =12V9V
VCE
6V
IB= 20 µA
IB= 40 µA
IB= 60 µA
IB= 80 µA
IB= 100 µA
IB= 120 µA
VBE
(V)
0,7V
100µAIB
ββ = 50
Q
VCE = VCC - RCIC IC = (VCC - VCE )/ RC
Vcc /Rc
Q(2,35mA, 6,83V)
∆∆VBE/∆∆IB = vBE/iB = rππ
∆∆VCE/∆∆IC = vCE /iC = r0
∆∆VBE/∆∆IC = vBE/iC = vBE/ββ iB = rππ /ββ
∆∆VBE/∆∆IC = 1/gm = re = rππ /ββ
Trans...
Com ∆∆VCE = vCE = 0
Com ∆∆IB = iB =0 ⇒⇒ vBE = 0
∆∆IC = iC = f (vCE, vBE)
∆
∆
≅
δδ
δδ