Correntes de fuga em transistores bipolares
Correntes de fuga em transistores bipolares
As regras básicas de polarização de um transistor bipolar nos dizem que a junção base-emissor deve ser polarizada diretamente enquanto a junção base-coletor será polarizada inversamente.
Até aí nada de novo e se você tem dúvida sobre isto recomendo fortemente a leitura do capítulo 6 do meu livro Eletrônica para Estudantes, Hobistas & Inventores para entender o que virá a seguir.
Neste post, entretanto tratarei de uma questão que, às vezes, é um pouco esquecida pelos técnicos: as correntes de fuga nos transistores bipolares.
Para fins didáticos podemos imaginar um transistor bipolar como dois diodos ligados como mostrado na fig.1 (que eu tirei do meu livro).
Fig.1 – Modelo didático de um transistor
Nunca é de mais lembrar, principalmente para os iniciantes, que esta figura é apenas um modelo didático. Que ninguém pense que ligando diodos desta forma estaremos “fabricando” transistores (nem na China!).
Quando os transistores surgiram por aqui, no final dos anos 60, o único instrumento que o técnico tinha disponível ao seu alcance era o multímetro analógico também conhecido (naquela época) como VOM – Voltímetro/Ohmímetro/Miliamperímetro e, portanto era com ele que se “testavam” transistores usando-se as escalas ôhmicas para “medir a resistência das junções”.
Na verdade não se mede a resistência da junção e sim a corrente que passa por ela de acordo com a polarização que lhe é aplicada, uma vez que um instrumento analógico é um medidor de corrente por definição (ver cap.14 do meu livro).
Com o instrumento na maior escala de resistência, geralmente 10K, mede-se uma resistência muito baixa quando as junções base-emissor e base-coletor são polarizadas diretamente e “muito” alta quando polarizada inversamente.
Este é o teste preliminar e se até aí se tudo se apresentar como combinado pode-se começar a pensar que o transistor está bom.
Correntes de fuga
Entretanto, temos duas correntes indesejáveis no transistor que são chamadas de correntes de fuga e que precisam ser avaliadas porque, às vezes, elas assumem valores maiores que os valores aceitáveis o que acarreta o mau funcionamento do circuito onde o transistor está incluído.
Veja que eu escrevi “valores aceitáveis” porque as correntes de fuga sempre existirão embora com valores da ordem de microampères e por isso, ditos aceitáveis.
Uma das correntes de fuga é conhecida como ICBO que é a corrente da junção base-coletor polarizada inversamente e com o emissor aberto. Veja fig.2.
Fig.2 Corrente de fuga base-coletor
A outra é a corrente entre coletor-emissor com a base aberta designada por ICEO. Veja fig.3.
Fig.3 – Corrente de fuga coletor-emissor
Como eu disse estas correntes em condições “normais” devem ser da ordem de microampères o que pode ser traduzido como resistência “muito alta”, ou seja, na faixa dos 100MΩ.
Mas aqui surge um probleminha. O VOM para indicar resistências desta ordem precisa ter um galvanômetro cujo fundo de escala seja de poucos microampères como, por exemplo, SANWA 320X ou AF105, o que hoje em dia não é mais encontrado para comprar e aí o que fazer?
É importante medir estas correntes?
Como eu disse lá atrás inicialmente começamos fazendo as medidas básicas e se o transistor for reprovado nesta etapa nem precisamos nos preocupar com mais dada. Lixo e pronto.
Costumo dizer que a medida boa é aquela que dá ruim, porque muitas vezes temos lobos escondidos na pela de cordeiros não só pela vida, mas na eletrônica também.
Fugas em acima do “normal” em transistores podem ser a causa de um problema que dá dor de cabeça para o técnico.
Quando reparamos estágios amplificadores ao encontrarmos os transistores de saída com uma das junções em curto, por exemplo, devemos passar um “pente fino” nos drivers inclusive e principalmente à cata de fugas entre coletor-emissor ou coletor-base.
O Sanwa 320X do primo pobre
Recentemente recebi um e-mail do leitor José Manuel onde ele apresenta uma solução que encontrou para conseguir medir estas correntes de fuga com multímetros analógicos “mais fraquinhos”, solução que ele mesmo denominou “Sanwa 320X do primo pobre”.
Achei a ideia interessante e vou aprimorá-la, com autorização do autor. Afinal “a Cesar o que é de Cesar”.
No inicio de janeiro devo publicar aqui no site a sugestão da montagem de uma “geringonça” para fazer medidas de correntes de fugas em transistores bipolares utilizando um destes VOM fraquinhos que são os únicos que se encontra atualmente para comprar.
Aguardem até lá e feliz 2017 (se os nossos políticos e desgovernantes deixarem). Este o último post de 2016, o ano que já vai tarde.
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