O principio do transístor é poder controlar a corrente. Ele é montado numa estrutura de cristais semicondutores, de modo a formar duas camadas de cristais do mesmo tipo intercaladas por uma camada de cristal do tipo oposto, que controla a passagem de corrente entre as outras duas. Cada uma dessas camadas recebe um nome em relação à sua função na operação do transístor, As extremidades são chamadas de emissor e colector, e a camada central é chamada de base. Os aspectos construtivos simplificados e os símbolos eléctricos dos transístores são mostrados na figura abaixo. Observe que há duas possibilidade de implementação.
O transístor da esquerda é chamado de NPN e o outro de PNP.
O transístor é hermeticamente fechado em um encapsulamento plástico ou metálico de acordo com as suas propriedades eléctricas.
Transístor - Colector Comum
O circuito com um transístor com colector comum possui um ganho de tensão muito próximo da unidade, significando que os sinais em CA que são inseridos na entrada serão replicados quase igualmente na saída, assumindo que a carga de saída não apresente dificuldades para ser controlada pelo transistor. O circuito possui um ganho de corrente típico que depende em grande parte do hFE do transistor. Uma pequena mudança na corrente de entrada resulta em uma mudança muito maior na corrente de saída enviada à carga. Deste modo, um terminal de entrada com uma fraca alimentação pode ser utilizado para alimentar uma resistência menor no terminal de saída. Esta configuração é comumente utilizada nos estágios de saída dos amplificadores Classe B e Classe AB, o circuito base é modificado para operar o transístor no modo classe B ou AB. No modo classe A, muitas vezes uma fonte de corrente activa é utilizada em vez do RE para melhorar a linearidade ou eficiência.
Características de um amplificador com transístor em colector comum:
IMPEDÂNCIA DE ENTRADA: de 100KΩ a 1MΩ .
IMPEDÂNCIA DE SAÍDA: de 50Ω a 5000Ω.
AMPLIFICAÇÃO DE CORRENTE: de 10 a 100 vezes.
AMPLIFICAÇÃO DE TENSÃO: é menor do que 1. Neste tipo de amplificador não há amplificação de tensão.
AMPLIFICAÇÃO DE POTÊNCIA: de 10 a 100 vezes.
RELAÇÃO DE FASE: não há desfasamento entre a tensão do sinal de saída e a tensão do sinal de entrada.
Transistor - Emissor Comum
A montagem de um transistor em emissor comum é um estágio baseado num transistor bipolar em série com um elemento de carga. O termo "emissor comum" refere-se ao facto de que o terminal do emissor do transistor tem uma ligação "comum", tipicamente a referência de 0V ou Terra. O terminal do colector é ligado à carga da saída, e o terminal da base actua como a entrada de sinal.
O circuito do emissor comum é constituido por uma resistência de carga RC e um transistor NPN; os outros elementos do circuito são usados para a polarização do transistor e para o acoplamento do sinal.
Os circuitos emissor comum são utilizados para amplificar sinais de baixa voltagem, como os sinais de rádios fracos captados por uma antena, para amplificação de um sinal de áudio ou vídeo
Características de um amplificador com transístor em emissor comum:
IMPEDÂNCIA DE ENTRADA (Ze): É igual ao quociente entre a tensão de entrada (Ee = tensão CA do sinal de entrada) e a corrente de entrada (Ie = corrente CA do sinal de entrada). A impedância de entrada está compreendida entre 10KΩ e 100KΩ
Ze=Ee / Ie
IMPEDÂNCIA DE SAÍDA (Zs): É igual ao quociente entre a tensão CA do sinal de saída (Es), quando a saída esta em vazio (isto é, Is = 0) e a corrente CA do sinal de saída (Is), quando a saída está em curto-circuito (Es =0).A impedância de saída esta situada entre 10KΩe 100KΩ.
Zs= Es (saída em vazio) / Is (saída em curto)
AMPLIFICAÇÃO DE CORRENTE (Ai): é o quociente entre a corrente CA do sinal de saída e a corrente CA do sinal de entrada. A amplificação de corrente está compreendida entre 10 e 100 vezes.
Ai = Is / Ie
AMPLIFICAÇÃO DE TENSÃO (Av): é o quociente entre a tensão CA do sinal de saída e a tensão CA do sinal de entrada. A ampificação de tensão está situada entre 100 e 1000 vezes.
Av = Es / Ee
AMPLIFICAÇÃO DE POTÊNCIA (Ap): é igual ao produto entre a amplificação de corrente e a amplificação de tensão. A amplificação de potência está compreendida entre 1.000 e 100.000 vezes.
Ap = Ai x Av
RELAÇÃO DE FASE: Ocorre uma defasamento de 180° entre a tensão do sinal de saída e a tensão do sinal de entrada (180° = 180 graus).
Transístor - Base Comum
A ligação de um transístor em base comum é uma configuração de um transístor na qual sua base é ligada ao ponto comum do circuito.
Esta montagem é utilizada de forma menos frequente do que as outras configurações em circuitos de baixa de baixa frequência, é utilizada para amplificadores que necessitam de uma impedância de entrada baixa. Como exemplo temos o pré-amplificador de microfones.
É utilizado para amplificadores VHF e UHF onde a baixa capacitância da saída à entrada é de importância crítica.
Os parâmetros α (Alfa) e β (Beta) de um transístor bipolar Quando um transístor bipolar é ligado em base comum, o quociente entre a corrente de colector (Ic) e a corrente de emissor (Ie) recebe o nome de GANHO DE CORRENTE ESTÁTICO DA MONTAGEM BASE COMUM, e é indicado pela letra grega α (ALFA).
α=Ic/Ie
Características de um amplificador com transístor em base comum:
IMPEDÂNCIA DE ENTRADA: entre 10Ωe 100Ω .
IMPEDÂNCIA DE SAÍDA: entre 100 KΩ e 1MΩ .
AMPLIFICAÇÃO DE CORRENTE: é um pouco inferior à unidade (entre O,95 e O,99).Portanto, neste tipo de circuito não há amplificação de corrente.
AMPLIFICAÇÃO DE TENSÃO: entre 500 e 5.000 vezes.
AMPLIFICAÇÃO DE POTÊNCIA: entre 100 e 1.000 vezes.
RELAÇÃO DE FASE: não há desfasamento entre a tensão do sinal de saída e a tensão do sinal de entrada.
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