Qual é a tensão quando o transistor está desligado?

Definição de estado de corte do transistor
O estado de corte de um transistor, em suma, é o estado em que o transistor é quase não condutor em condições específicas. Esse estado geralmente ocorre quando a corrente base é zero ou extremamente pequena, resultando em quase nenhuma corrente fluindo entre o coletor e o emissor. Nos BJTs (transistores bipolares), isso geralmente significa que tanto as junções de emissor quanto o coletor estão em um estado de viés reverso, enquanto nos FETs (transistores de efeito de campo), ele se manifesta como um canal sendo comprimido ou nenhum canal.
O conceito de tensão de corte
A tensão na qual um transistor é desligado geralmente se refere à condição de tensão mínima necessária para trazer o transistor para o estado off. Esse valor de tensão pode variar para diferentes tipos de transistores e diferentes condições operacionais. Para os BJTs, a tensão de corte está principalmente relacionada à tensão entre o emissor e a base (VBE). Quando o VBE é menor ou igual a um valor específico (ou seja, tensão de corte vcesat), o transistor entrará no estado de corte. Para o FET, especialmente o MOSFET, a tensão de corte está mais relacionada à tensão entre a porta e a fonte (VGS). Quando o VGS é menor que a tensão limite (VT), o transistor está no estado de corte.
Fatores de cálculo e influência da tensão de corte
Para os BJTs, a fórmula de cálculo para a tensão de corte vcesat é geralmente vcesat=IC/ +VBE, onde IC é a corrente do coletor, é o fator de multiplicação do transistor e o VBE é a tensão entre o emissor e a base. No entanto, essa fórmula é usada principalmente para cálculos teóricos de análise e projeto. Na prática, a tensão de corte também é afetada por muitos outros fatores, como o processo de fabricação de transistores, temperatura e outros componentes no circuito.
Para o FET, especialmente o MOSFET, sua tensão de corte é determinada principalmente pela tensão limiar Vt. A tensão limite é a tensão mínima da porta necessária para iniciar a condução no canal de um MOSFET. Quando o VGS é menor que o VT, o canal é comprimido ou inexistente e o transistor está em um estado off. A magnitude da tensão do limiar depende de fatores como o processo de fabricação, a concentração de doping, o comprimento do canal e a espessura da camada de óxido de porta do MOSFET.
A aplicação da tensão de corte no projeto do circuito
Compreender e aplicar a tensão de corte dos transistores é crucial no projeto do circuito. Ao controlar a tensão de base ou porta de um transistor, o estado de comutação do transistor pode ser controlado com precisão, alcançando assim a função lógica e o processamento de sinal do circuito. Por exemplo, em circuitos digitais, os transistores são frequentemente usados como elementos de comutação para alcançar a transmissão e o processamento de sinal, controlando seus estados desligados e nos estados.
Além disso, nos circuitos analógicos, a tensão de corte dos transistores também desempenha um papel importante. Ao ajustar a tensão de corte do transistor, o ponto de operação e o ganho do circuito podem ser alterados, otimizando assim o desempenho do circuito. Por exemplo, em um circuito do amplificador, definir a tensão de corte do transistor razoavelmente pode garantir que o circuito mantenha um alto ganho quando o sinal de entrada é pequeno, evitando a distorção de saturação quando o sinal de entrada é grande.
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