Transistor PNP

O  Transistor PNP é exatamente o oposto do dispositivo Transistor NPN  que veremos no no próximo tutorial.

Basicamente, neste tipo de construção de transistor, os dois diodos são revertidos em relação ao tipo NPN, dando uma configuração de tipo P ositivo- N egativo- P ositivo, com a seta que também define o terminal do emissor desta vez apontando para dentro no símbolo do transistor .

Além disso, todas as polaridades de um transistor PNP são revertidas, o que significa que ele "afunda" a corrente na sua Base, em oposição ao transistor NPN que "origina" a corrente através da sua Base. A principal diferença entre os dois tipos de transistores é que os orifícios são os portadores mais importantes dos transistores PNP, enquanto os elétrons são os portadores importantes dos transistores NPN.

Então, os transistores PNP usam uma pequena corrente de base e uma tensão de base negativa para controlar uma corrente de emissor-coletor muito maior. Em outras palavras, para um transistor PNP, o emissor é mais positivo em relação à base e também em relação ao coletor.

A construção de um "transistor PNP" consiste em dois materiais semicondutores do tipo P em ambos os lados de um material do tipo N, como mostrado abaixo.

Uma configuração do transistor PNP

OBS: A seta define o emissor e o fluxo de corrente convencional, "in" para um transistor PNP.

As tensões de construção e terminais para um transistor NPN são mostradas acima. O transistor PNP possui características muito semelhantes às de seus primos bipolares NPN, exceto que as polaridades (ou polarização) das direções de corrente e tensão são revertidas para qualquer uma das três configurações possíveis examinadas no primeiro tutorial, Base comum, Emissor comum e Coletor comum.

Conexão do transistor PNP

A tensão entre a base e o emissor ( V BE ) agora é negativa na base e positiva no emissor porque, para um transistor PNP, o terminal da base é sempre polarizado negativo em relação ao emissor.

Além disso, a tensão de alimentação do emissor é positiva em relação ao coletor ( V CE ). Portanto, para um transistor PNP conduzir o Emissor é sempre mais positivo em relação à Base e ao Coletor.

As fontes de tensão conectadas a um transistor PNP são mostradas. Desta vez, o emissor é conectado à tensão de alimentação V CC com o resistor de carga, RL , que limita a corrente máxima que flui através do dispositivo conectado ao terminal do coletor. A tensão de base V B que é polarizada negativa em relação ao emissor e é conectada ao resistor de base R B , que novamente é usado para limitar a corrente máxima da base.

Para fazer com que a corrente da base flua em um transistor PNP, a base precisa ser mais negativa que o emissor (a corrente deve sair da base) em aproximadamente 0,7 volts para um dispositivo de silício ou 0,3 volts para um dispositivo de germânio com as fórmulas usadas para calcular o O resistor de base, a corrente de base ou a corrente de coletor são os mesmos usados ​​para um transistor NPN equivalente e são dados como.

Podemos ver que as diferenças fundamentais entre um transistor NPN e um transistor PNP é a polarização adequada das junções dos transistores, pois as direções da corrente e as polaridades da tensão são sempre opostas uma à outra. Assim, para o circuito acima: Ic = Ie - Ib como corrente deve sair da Base.

Geralmente, o transistor PNP pode substituir os transistores NPN na maioria dos circuitos eletrônicos, a única diferença são as polaridades das tensões e as direções do fluxo de corrente. Os transistores PNP também podem ser usados ​​como dispositivos de comutação e um exemplo de uma chave de transistor PNP é mostrado abaixo.

Um circuito de transistor PNP

As curvas de características de saída de um transistor PNP são muito semelhantes às de um transistor NPN equivalente, exceto pelo fato de serem giradas em 180 o para levar em conta as tensões e correntes de polaridade reversa (ou seja, para um transistor PNP, a corrente de elétron flui para fora). base e coletor em direção à bateria). A mesma linha de carga dinâmica pode ser desenhada nas curvas IV para encontrar os pontos de operação dos transistores PNP.

Correspondência do transistor

Transistores Complementares

Você pode pensar em qual é o sentido de ter um transistor PNP , quando há muitos transistores NPN disponíveis que podem ser usados ​​como amplificador ou comutador de estado sólido ?. Bem, ter dois tipos diferentes de transistores “PNP” e “NPN”, pode ser uma grande vantagem ao projetar circuitos de amplificadores de potência, como o amplificador de classe B.

Os amplificadores de classe B usam transistores "Complementares" ou "Par emparelhados" (que são um PNP e um NPN conectados juntos) em seu estágio de saída ou em circuitos de controle de motor reversíveis H-Bridge, nos quais queremos controlar o fluxo de corrente uniformemente através do motor em ambas as direções em momentos diferentes para avançar e reverter o movimento.

Um par de transistores NPN e PNP correspondentes com características quase idênticas entre si é chamado de Transistores complementares, por exemplo, um TIP3055 (transistor NPN) e o TIP2955 (transistor PNP) são bons exemplos de transistores de potência de silicone de pares complementares ou correspondentes. Ambos possuem um ganho de corrente DC, Beta , ( Ic / Ib ) correspondente a 10% e alta corrente de coletor de cerca de 15A, tornando-os ideais para controle geral de motores ou aplicações robóticas.

Além disso, os amplificadores de classe B usam NPN e PNP complementares em seu projeto de estágio de saída de potência. O transistor NPN conduz apenas a metade positiva do sinal, enquanto o transistor PNP conduz a metade negativa do sinal.

Isso permite que o amplificador conduza a energia necessária através do alto-falante de carga em ambas as direções, na impedância e potência nominais indicadas, resultando em uma corrente de saída que provavelmente será da ordem de vários amplificadores compartilhados igualmente entre os dois transistores complementares.

Identificando o transistor PNP

Vimos no primeiro tutorial desta seção de transistores, que os transistores são basicamente compostos por dois diodos conectados entre si.

Podemos usar essa analogia para determinar se um transistor é do tipo PNP ou NPN, testando sua resistência entre as três derivações diferentes, emissor , base e coletor . Ao testar cada par de fios do transistor em ambas as direções com um multímetro, resultará em seis testes no total com os valores de resistência esperados em Ohm dados abaixo.

• 1. Terminais da base do emissor  - O emissor da base deve agir como um diodo normal e conduzir apenas em uma direção.
• 2. Terminais coletor-base  - A junção coletor-base deve agir como um diodo normal e conduzir apenas em uma direção.
• 3. Terminais do emissor-coletor  - O emissor-coletor não deve conduzir em nenhuma direção.

Valores de resistência terminais para transistores PNP e NPN

Entre terminais de transistor		PNP	NPN
Coletor	Emissor	R ALTO	R ALTO
Coletor	Base	R LOW	R ALTO
Emissor	Coletor	R ALTO	R ALTO
Emissor	Base	R LOW	R ALTO
Base	Coletor	R ALTO	R LOW
Base	Emissor	R ALTO	R LOW

Então, podemos definir um transistor PNP como sendo normalmente "OFF", mas uma pequena corrente de saída e tensão negativa em sua Base (  B  ) em relação ao seu Emissor (  E  ) o ativará "ON", permitindo que uma grande corrente de Emissor-Coletor flua . Os transistores PNP são conduzidos quando Ve é muito maior que Vc .

Em outras palavras, um transistor bipolar PNP conduzirá SOMENTE se os terminais Base e Coletor forem negativos em relação ao emissor

No próximo tutorial sobre transistores bipolares, em vez de usar o transistor como um dispositivo de amplificação, veremos a operação do transistor em suas regiões de saturação e corte quando usado como um comutador de estado sólido. Os comutadores bipolares de transistor são usados ​​em muitas aplicações para ligar e desligar uma corrente CC de LEDs, que requerem apenas alguns miliamperes de corrente de comutação em baixas tensões CC ou motores e relés que podem exigir correntes mais altas em tensões mais altas.