Aula 15 - Transistores especiais

Foto transistor

O foto transistor é mais um dispositivo que funciona baseado no fenômeno da fotocondutividade. Ele pode, ao mesmo tempo, detectar a incidência de luz e fornecer um ganho dentro de um único componente.
Como o transistor convencional, o foto transistor é uma combinação de dois diodos de junção, porém, associado ao efeito transistor aparece o efeito fotoelétrico. Em geral, possui apenas dois terminais acessíveis, o coletor e o emissor, sendo a base incluída apenas para eventual polarização ou controle elétrico.
Como nas outras células fotocondutivas, a incidência de luz (fótons) provoca o surgimento de buracos na vizinhança da junção base-coletor. Esta tensão conduzirá os buracos para o emissor, enquanto os elétrons passam do emissor para a base. Isso provocará um aumento da corrente de base, o que por consequência implicará numa variação da corrente de coletor beta vezes maior (lembrando que, para Ib sendo a corrente da base e Ic a do coletor, temos a relação Ic = beta Ib, onde beta é um valor fornecido pelo fabricante, variando para cada transistor), sendo essa variação proporcional à intensidade da luz incidente.
Como a base está normalmente desconectada, a corrente que circula por ela dependerá apenas do fluxo luminoso incidente. Assim, na ausência de luz, a corrente de base será zero e o foto transistor estará cortado, resultando na tensão do coletor igual à tensão de polarização Vcc. Quando há luz incidindo, a tensão no coletor irá diminuir devido ao aumento da corrente.
O foto transistor é um transístor bipolar em que a luz incide sobre a base. O seu funcionamento não difere do funcionamento do transístor bipolar, no entanto, a base é polarizada pela luz. Tem um tempo de resposta maior e é mais sensível que o fotodiodo. Tem uma enorme utilização nos acopladores ópticos que têm a função de isolar eletricamente circuitos diferentes. O acoplador óptico é composto por um díodo emissor de luz (LED) e um foto transistor.

Transistor de efeito de campo

Um transistor de efeito de campo (FET) tem uma construção conforme figura. Uma barra de semicondutor tipo N é envolta por um material tipo P, formando uma junção PN chamada porta. 

Os contatos nas extremidades são chamados de fonte e dreno. A junção da porta é inversamente polarizada, o que resulta em corrente quase nula pela mesma, mas o campo elétrico forma um canal na barra que controla a passagem dos portadores. Assim, a tensão aplicada na porta controla a corrente entre fonte e dreno.

Como a porta é polarizada inversamente, a sua resistência de entrada é bastante alta, o que é conveniente para muitas aplicações.

O exemplo da figura é um FET com canal tipo N mas pode perfeitamente ser tipo P, sendo, neste caso, a porta tipo N e, naturalmente, invertidas as tensões aplicadas (o símbolo tem o sentido da seta invertido).

Em muitos diagramas é comum o uso das iniciais em inglês para fonte, dreno e porta (Source, Drain, Gate).

Transistor Uni-junção

Um dos dispositivos semicondutores já há muito tempo em utilização é o transistor uni- junção (UJT). O UJT é um dispositivo de três terminais que, no entanto, tem apenas uma junção PN. Ele é usado como elemento ativo de um circuito oscilador.

O UJT é constituída por uma barra de silício tipo N com ligações elétricas em ambas as extremidades, além de um fio de alumínio ligado a um ponto ao longo do comprimento da barra de silício. No ponto de ligação, o alumínio cria uma região de tipo P na barra de silício, formando assim uma junção PN. Porque só há uma junção, não é razoável utilizar o termos ânodo ou cátodo, assim a ligação do tipo P é conhecido como o "emissor", enquanto que as duas conexões do tipo N são designados "Base 1" e "Base 2".

Em uso, uma tensão de polarização adequada é aplicada entre as duas bases, com a B2 feita positiva em relação a B1. Como a barra do tipo N é resistiva, uma corrente relativamente pequena irá fluir através dele, e a tensão aplicada será distribuída uniformemente ao longo do seu comprimento.

O transistor de uni-junção atua como um divisor resistivo de tensão, entre a Base 1 e Base 2, com um diodo no centro. 

Transistor Uni-junção Programável

O PUT (Transistor de Uni-junção Programável) é um dispositivo de quatro camadas, semelhante ao SCR. 

A diferença é que no PUT, o terminal de gatilho situa-se na região N, próxima ao anodo.

Apesar de sua semelhança física com o SCR, o PUT é chamado transistor de unijunção, por ser utilizado em circuitos, onde poderiam ser utilizados UJT’s convencionais. As características elétricas do PUT e do UJT são semelhantes, mas a tensão de disparo do PUT é programável. Além disso, o PUT é mais rápido e mais sensível do que o UJT. O PUT é chamado de programável, pois, enquanto no UJT o parâmetro η (divisor resistivo) é uma característica construtiva, no PUT ele é fixado por resistores externos.

Seu funcionamento é igual ao do UJT, porém se difere do mesmo em algumas características, podendo ser utilizado em osciladores de baixa frequência, disparadores, estabilizadores, geradores de sinais, dentes de serra e em sistemas temporizados. Sua estrutura interna e constituída de Anodo, Catodo e Gate.

© Direitos de autor. 2018: Gomes; Sinésio Raimundo. Última atualização: 10/11/2018