Transistores NPN e PNP
Os transistores do grupo TO-92 tem o encapsulamento feito de "plástico" é pequeno e são utilizados para sinal de baixa corrente.
O grupo TO-126 e TO-220 são encapsulamento utilizados para transistores de média potencia.
O grupo TO-3 e TO-66 são transistores com encapsulamento metálico para correntes maiores , o grupo TO-66 ganhou não tão recentemente uma versão plástica denominada TOP-3 que reduziu o custo de fabricação mantendo a mesma qualidade.
Cada estilo de encapsulamento tem um numero próprio chamado "número de JEDEC" mas este não é o tópico importante.
Nós estamos apenas interessados em achar os terminais COLETOR, BASE e EMISSOR no transistor.
Todos os transistores de PNP ou NPN têm o mesmo símbolo de circuito no circuito elétrico diferenciando-se apenas um do outro pela posição encontrada na flecha do emissor que indica a direção da circulação da corrente mas não dão indicação física do tipo de encapsulamento dos mesmos (tamanho pequeno, médio ou grande nem o posicionamentos de seus terminais), abaixo vemos os símbolos utilizados para representar o transistor em um esquema elétrico ou diagrama de circuito :
PNP símbolo NPN símbolo
Os Transistores de junção NPN são mais populares em virtude de no principio de era mais fácil a fabricação neste tipo de junção e isto o fez mais barato e utilizado como base da maioria dos projetos desenvolvidos.
Relembrando em ambos os casos, a seta aponta para a direção do fluxo da corrente (não confundir com a direção do fluxo de elétrons que é o contrario).
COMO O MULTÍMETRO ENXERGA UM TRANSISTOR PARA TESTAR?
Como provador de transistor podemos utilizar um multímetro análogo simples (aquele com ponteiro) para fazer o teste devemos inicialmente colocar o multímetro na escala alta de ohms. O motivo da escolha da escala alta de ohms se dá por tornar mais fácil identificar um transistor com fuga entre as junções ao mesmo tempo em que se faz o teste .
Antes de nós falarmos sobre o teste, vamos expor primeiramente como um multímetro "vê" um transistor.
O multímetro enxerga o transistor como um par de diodos unidos pelo catodo ou pelo anodo e é esta forma de união que nos permitira identificar se ele é PNP ou NPN.
Na figura baixo vemos a ilustração desta união feito de forma bem clara como podemos observar na figura abaixo.
PODEMOS USAR UM MULTÍMETRO DIGITAL PARA O TESTE?
Sim mas todo o artigo foi descrito em cima de um multímetro analógico com 4 escalas de Ohms bem simples e de baixo custo, Mas a maioria dos multímetros digitais podem trabalhar como um provador de transistor e tem até uma escala especifica para isso mas outros que não possuem esta escala que é representada como um símbolo de diodo não conseguem efetuar o teste pois não fornecem tensão suficiente para ultrapassar a queda de voltagem que uma junção exige para começar a conduzir que é em torno de 0,7 volts dependendo do material utilizado nas junções dos transistor. Outros multímetros digitais alem desta escala têm um provador de transistor incorporado neles que permitem até selecionar o ganho HFE do transistor.
Mas isso é matéria para um próximo artigo.
QUAL ESCALA DE OHMS DEVEMOS UTILIZAR NO MULTÍMETRO ?
Todo multímetro tem uma ou mais escala para leitura de Ohms.
A mais baixa escala normalmente efetua a medida no valor de unidade de "Ohms" e no multímetro analógico (de ponteiro) essa escala é normalmente comprimida no final de escala, sendo assim a medida não segue linearmente desta forma a primeira escala X1 que efetua medida de 0 a 500 ohms em 95% de sua escala ainda nos permite visualizar de 500 Ohms ao infinito em menos de 5 % da escala e quando vamos para a escala superior X10 medimos de 0 a 5000 Ohms e é esta escala que utilizamos para os testes exemplificados.
Convêm ainda explicar e esclarecer que dentro do multímetro encontra-se uma fonte de energia normalmente através de baterias de 1,5 volts , 3 volts e 9 volts que através da ligação de um jogo de resistores provêem a energia para mover o ponteiro do multímetro e um ponto muito importante a ser exaltado é que a sonda vermelha de um multímetro analógico sempre é conectada internamente ao pólo negativo da bateria e a sonda preta do multímetro sempre é conectada internamente ao pólo positivo da bateria .
Portanto quando a sonda preta é conectada ao ânodo de um diodo e a sonda vermelha ao cátodo, como mostrado na animação abaixo, a agulha se move aproximadamente 90% na escala. (E só não move completamente porque o multímetro está percebendo uma queda de tensão da ordem de 0.7v no diodo em teste, mas este é um ponto técnico nós discutiremos depois).
Estas são as duas condições que precisamos nos lembrar quando medimos um Diodo:
Quando a sonda vermelha é conectada ao ânodo e a sonda preta ao cátodo, a agulha não move na escala.
Quando a sonda preta é conectada ao ânodo e a sonda vermelha ao cátodo, a agulha move em até 90% de sua escala.
O ponteiro do multímetro indica claramente estes dois estados.
E isto também é explicado tecnicamente:
No primeiro caso o diodo não conduz porque esta sendo inversamente polarizado portando não existira nenhum fluxo de corrente.
No segundo caso o diodo conduz porque é diretamente polarizado o que ocasiona a deflexão do ponteiro por cerca de 90% de sua escala e só não vai até 100 % da escala porque temos uma queda de tensão em torno de 0,7 volts na junção.
Estas são as duas condições das que nós não podemos esquecer para poder medir um diodo.
Nota: o multimetro está na escala "x1k"
está animação mostra o teste em um diodo.
Agora que nós sabemos como um multímetro reage a um diodo no conceito diretamente polarizado e inversamente polarizado, nós podemos testar um transistor, determinar o terminal de base e identificar se é PNP ou NPN, e isto pode nos levar a no Maximo de 6 alternativas de teste para uma resposta decisiva.
COMO FAZER:
1º.Ache a identidade do transistor (se é PNP ou NPN).
IDENTIDADE DO TRANSISTOR PNP
Ligue a sonda PRETA em qualquer terminal do transistor.
Coloque a sonda VERMELHA em cada um dos outros terminais do transistor, ou o ponteiro move para os outros dois terminais ou não move para nenhum dos dois.
neste ponto já temos a identidade do transistor pois estando fora do contesto o transistor é NPN ou defeituoso.
A BASE: também está identificada e é a sonda preta fixa no terminal que permite a condução para os dois outros terminais
Nota: o multímetro esta na escala "x1k"
Medindo um transistor PNP em bom estado.
IDENTIDADE DO TRANSISTOR NPN
Ligue a sonda VERMELHA em qualquer terminal do transistor.
Coloque a sonda PRETA em cada um dos outros terminais do transistor, ou o ponteiro move para os outros dois terminais ou não move para nenhum dos dois.
neste ponto já temos a identidade do transistor.
neste ponto já temos a identidade do transistor pois estando fora do contesto o transistor é PNP ou defeituoso.
A BASE: também está identificada e é a sonda preta fixa no terminal que permite a condução para os dois outros terminais
Nota: o multímetro esta na escala "x1k"
medindo um transistor NPN em bom estado.
DEFEITOS:
Se a agulha não mover para os dois outros terminais, o transistor está defeituoso. "ESTA ABERTO".
Se a agulha se mover para TODOS os terminais, o transistor está defeituoso. "ESTÁ EM CURTO."
Se a agulha mover ligeiramente para um dos testes onde não deveria se mover, o transistor esta "COM FUGA".
ACHANDO O COLETOR E O EMISSOR:
Para achar o coletor e emissor do transistor nós criamos o AMPLIFICADOR mais SIMPLES NO MUNDO. Consiste no "transistor que esta em teste" , um multímetro analógico na escala de 1k e SEU DEDO!
Nós daremos como exemplo o transistor NPN por este tipo ser mais comum.
Veja na animação abaixo como o transistor NPN é conectado.
Ao fazer o teste, você não deve tocar o terceiro terminal com qualquer parte de seu corpo porque isto modificará a leitura no multímetro.
Para fazer este teste você já sabe que o transistor é NPN e também já identificou o terminal de base.
Conecte o multímetro aos dois terminais que não são a base, não importa o posicionamento destas sondas uma vez que o circuito só moverá a agulha do multímetro quando estiver na posição correta. Aperte com o dedo ÚMIDO entre a base e o coletor e o ponteiro subira a quase 80% de sua escala, quanto mais firme voçe apertar estes dois terminais, mais o ponteiro se movera pela escala.
Isto acontece porque o transistor está amplificando a corrente que você está entregando à base em aproximadamente 100 vezes fazendo fluir no circuito coletor emissor..
Este fluxo de corrente reduz a resistência efetivamente entre os dois terminais e o multímetro indica o resultado. Você criou o circuito amplificador dos mais simples do mundo.
Veja na animação abaixo a conexão dos terminais de coletor, emissor e ligação do multímetro.
Nota: o multímetro esta na escala "x1k"
Está é a forma de identificar o coletor em um transistor NPN
Animação do Exemplo de ligação com transistor PNP:
Nota: o multímetro esta na escala "x1k"
Está é a forma de encontrar o coletor no transistor PNP