Um transistor é um dispositivo usado para regular o fluxo de corrente e tensão em um circuito. Ele atua como um interruptor ou portão para sinais eletrônicos. Um transistor consiste em três camadas de material semicondutor como silício ou germânio de três terminais. Quando uma corrente ou tensão é aplicada a um par de terminais do transistor, ela controla a corrente através do outro par de terminais. Um transistor é uma unidade básica em um IC.
NPN Transistor
PARA Transistor de junção bipolar (BJT) é um tipo de transistor que usa portador de carga de elétron e buraco, enquanto o Transistor de Efeito de Campo (FET) usa apenas um tipo de portador de carga. O BJT usa duas junções formadas entre os semicondutores do tipo p e do tipo n para sua operação. Estes estão disponíveis em Tipos NPN e PNP . BJTs são usados como amplificadores e interruptores em circuitos eletrônicos.
Transistores NPN e PNP
O que é um transistor de avalanche?
A Avalanche Transistor é um transistor de junção bipolar . Isso opera na região de suas características de corrente de coletor ou tensão coletor-emissor, além da tensão de ruptura do coletor-emissor, chamada de região de ruptura de avalanche. Esta região é caracterizada pelo fenômeno de quebra de avalanche.
Avaliação da avalanche
Quando um semicondutor do tipo p e do tipo n entra em contato, uma região de depleção é formada ao redor da junção p-n. A largura da região de depleção diminui com o aumento da tensão de polarização de encaminhamento, enquanto a região de depleção aumenta na condição de polarização reversa. A figura abaixo mostra as características I-V de um junção p-n na polarização de encaminhamento e condição de polarização reversa .
Avaliação da avalanche
Aqui, a figura demonstra que a corrente através do semicondutor aumenta com um aumento no nível de tensão na polarização de encaminhamento. Além disso, há uma certa corrente mínima fluindo através da junção p-n sob polarização reversa. Essa corrente é chamada de corrente de saturação reversa (Is).
No estágio inicial, a corrente de saturação reversa Is é independente da tensão aplicada, mas ao atingir um determinado ponto, a junção se rompe levando a um forte fluxo de corrente reversa através do dispositivo. Isso ocorre porque à medida que a tensão reversa aumenta, a energia cinética do portador de carga minoritário também aumenta. Esses elétrons que se movem rapidamente colidem com os outros átomos para arrancar mais alguns elétrons deles.
Os elétrons assim liberados liberam ainda mais elétrons dos átomos quebrando a ligação covalente. Este processo é conhecido como multiplicação de portadoras e leva a um aumento considerável no fluxo de corrente através da junção p-n. Este fenômeno é chamado de avaria de avalanche e a tensão é chamada de tensão de avaria de avalanche (VBR).
A ruptura da avalanche ocorre na junção p-n levemente dopada quando a tensão reversa aumenta além de 5V. Além disso, é difícil controlar esse fenômeno, pois o número de portadores de carga gerados não pode ser controlado diretamente. Além disso, a voltagem de ruptura da avalanche tem um coeficiente de temperatura positivo, o que significa que a voltagem de ruptura da avalanche aumenta com o aumento da temperatura da junção.
Avalanche Transistor Pulse Generator
O gerador de pulso é capaz de gerar um pulso de tempo de subida de cerca de 300ps. Portanto, é muito útil na medição de largura de banda e também usado em projetos que requerem um pulso com tempo de subida rápido. Um gerador de pulso pode ser usado para calcular a largura de banda de um osciloscópio. Uma vantagem do gerador de pulso do transistor de avalanche é que ele é muito mais barato do que usar o método 3D, que precisa de um gerador de função de alta frequência.
Avalanche Transistor Pulse Generator
O circuito acima é um esquema para o gerador de pulsos do transistor de avalanche. Este é um circuito sensível e de alta frequência com chip LT1073 e transistor 2N2369. Este circuito faz uso da propriedade de ruptura do transistor.
Chips normais como Chip de 555 horas ou as portas lógicas não podem produzir pulsos com tempo crescente. Mas um transistor de avalanche ajuda a produzir esses pulsos. Um transistor de avalanche precisa de um conversor de 90 V que é suportado pelo circuito LT1073. O 90 V é alimentado para o resistor de 1M conectando o transistor 2N2369.
O baseado em transistor é conectado a um resistor de 10K, então 90 V não pode passar por ele diretamente. A corrente é então armazenada no capacitor 2pf. O transistor tem uma tensão de ruptura de 40 V enquanto é alimentado com 90 Vcc. Portanto, o transistor irá quebrar e a corrente do capacitor irá descarregar no coletor base. Isso cria um pulso com um tempo de subida muito rápido. Isso não dura muito. O transistor se recupera muito rapidamente e se torna não condutor. O capacitor acumulará carga novamente e o ciclo se repetirá.
Multivibrador monoestável
PARA multivibrador monoestável tem um estado estável e outro quase estável. Quando um acionador externo é aplicado ao circuito, o multivibrador pula de um estado estável para quase-estado. Após um período de tempo, ele retornará automaticamente a um estado estável sem qualquer gatilho externo. O período de tempo necessário para retornar ao estado estável depende dos elementos passivos, como resistores e capacitores usados no circuito.
Multivibrador monoestável
Operação de Circuito
Quando não há disparo externo para o circuito, um transistor Q2 estará em estado de saturação e outro transistor Q1 estará em estado de corte. Q1 é colocado em potencial negativo até que o gatilho externo opere. Uma vez que o gatilho externo para a entrada é alimentado, Q1 irá ligar e quando Q1 atingir a saturação o capacitor que está conectado ao coletor de Q1 e a base de Q2 fará o transistor Q2 desligar. Este é um estado em que o transistor Q2 desligado é chamado de astável ou quase-estado.
Quando o capacitor carrega do Vcc, o Q2 liga novamente e automaticamente o Q1 é desligado. Portanto, o tempo gasto pelo capacitor para carregar através do resistor é diretamente proporcional ao estado astável do multivibrador quando um gatilho externo é aplicado.
Características do Transistor Avalanche
O transistor Avalanche tem características de ruptura quando operado em polarização reversa, o que ajuda na comutação entre os circuitos.
Aplicações do transistor de avalanche
- O transistor Avalanche é usado como uma chave, amplificador linear em circuitos eletrônicos.
- A principal aplicação dos transistores de avalanche é a geração de pulsos com tempos de subida muito rápidos, usados para gerar o pulso de amostragem em um osciloscópio de amostragem comercial.
- Uma possibilidade interessante é um aplicativo como um amplificador classe C . Isso envolve a comutação da operação de um transistor de avalanche e deve utilizar toda a faixa de tensão do coletor, em vez de apenas uma pequena parte dela.
Portanto, tudo se resume às características do transistor Avalanche e suas aplicações. Esperamos que você tenha entendido melhor este conceito. Além disso, quaisquer dúvidas sobre este conceito ou para implementar projetos eletrônicos por favor, dê suas sugestões valiosas comentando na seção de comentários abaixo. Aqui está uma pergunta para você, O que é um transistor de avalanche?
