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Medida de ganho de transistores (INS426)

Veja neste artigo como fazemos para verificar os ganhos de transistores. Este artigo foi publicado originalmente em 1986, no entanto é ainda atual pelas técnicas que ensina. Os transistores testados ainda são usados largamente no mercado.

O ganho de um transistor (capacidade de amplificação) conhecido como Beta é dado pela relação que existe entre a corrente que obtemos no coletor e a corrente que a causa quando aplicada à base, conforme mostra a figura 1.

 


 

 

Se a corrente a base de 1 mA causar uma corrente de coletor de 100 mA então o ganho do transistor em corrente contínua será de 100.

Num lote de transistores de mesmo tipo (BC548, por exemplo) podemos encontrar uma faixa muito grande de valores (125 a 500), o que nos leva à necessidade, em certos projetos, de fazer a medida.

De fato, se tivermos muitos transistores disponíveis, para uma aplicação em que o ganho seja importante, será preciso escolher aquele que o tenha em valor mais elevado.

O multímetro pode ser de grande utilidade na escolha de um transistor com maior ganho num lote disponível.

Podemos fazer o teste com uma corrente de base de 0,5 mA, o que nos leva a correntes de coletor de 50 a 250 mA com ganhos na faixa de 100 a 500, o que é bem apropriado para a maioria dos tipos comuns e perfeitamente medido pelos multímetros disponíveis.

Partimos então do circuito da figura 2.

 


 

 

O valor do resistor R1 depende justamente da corrente de base. Supondo uma queda de 0,6 V na junção base- emissor, temos que R1 pode ser calculado pela seguinte fórmula:

R1 = (V – V1)/I

 

onde:

R1 em ohms

V é a tensão de alimentação = 6 V

V1 é a tensão emissor/base = 0,6 V

I = é a corrente de base de 0,5 mA

 

Temos então:

R1 = (6 - 0,6)/0,5

R1 = 5,4/0,5

R1: 10,8 K ohms

Observe que obtemos o valor em quilohms, pois trabalhamos com miliampères na fórmula.

Uma aproximação comercial seria usar um resistor de 10 k. Assim, com o circuito da figura 3, temos a seguinte leitura para ganho de transistores NPN:

 


 

 

Para cada 50 mA de corrente lida no instrumento, temos um ganho 100. (figura 4)

 


 

 

Para transistores PNP basta inverter a polaridade da alimentação e do multímetro.

Veja que podemos trabalhar com correntes menores, se o transistor não suportar.

Assim, usando um resistor de 47 k temos que, para cada 10 mA de corrente temos Um ganho 100.

Um transistor que dê uma leitura de 22 mA, por exemplo, terá um ganho aproximado de 220 vezes.

Para transistores de potência como os BDs a faixa de ganhos é menor, situando-se tipicamente entre 10 e 50. (figura 5)

 


 

 

Já para os transistores Darlington devem ser usados resistores de valores bem mais altos, pois a faixa de ganho é outra. De fato, teremos para um Darlington ganhos típicos na faixa de 1 000 a 5 000. Para a prova destes, o resistor R1 deve ser 470 e para cada 10 mA teremos um ganho 1000.

Outra prova que pode acompanhar o teste de ganho de um transistor é o teste de fuga. Neste caso, bastará aplicar 6 V entre o coletor e a base, conforme mostra a figura 26 e anotar a corrente.

Esta corrente denominada ICEO deve ser inferior a 1 mA em qualquer transistor. Quanto menor for esta corrente, menor é a fuga.

Transistores danificados por aquecimento, sobrecarga, podem apresentar esta corrente num valor não admitido para a maioria das aplicações. Uma corrente intensa para esta prova indica um transistor em curto.

O resistor de limitação ligado entre o coletor e a fonte é justamente para limitar a corrente a valores seguros em caso do transistor em prova estar em curto.

Com os testes indicados podemos medir o ganho de praticamente qualquer tipo de transistor de silício com boa precisão.

 

 

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