Entre centenas de invenções da elétrica e eletrônica, há algumas que se destacam uma das outras por suas capacidades únicas e suas funcionalidades poderosas. Esse é o caso, por exemplo, de um pequeno componente conhecido pelo nome de transistor. Para ter uma noção clara de sua importância, não há mais nenhum eletrônico produzido atualmente que não possua ao menos um transistor em sua composição.
Diante disso, é imprescindível que o profissional de elétrica ou eletrônica conheça os detalhes importantes sobre esse componente tão utilizado. Por isso, reunimos aqui o que é, como funciona e como usar um transistor da forma correta.
Então o que está esperando? Confira agora e acabe de vez com as suas dúvidas sobre o dispositivo!
Transistor: o que é e para que serve?
O transistor é um dispositivo semicondutor criado com o objetivo de trocar ou amplificar a potência elétrica e também os sinais eletrônicos. Seu nome vem do termo em inglês transfer resistor, portanto, um resistor de transferência.
Ou seja, ele atua diretamente com a intensidade da corrente elétrica presente em um circuito elétrico, podendo amplificar ou parar por completo a passagem dessa corrente.
Quando utilizados para amplificar, os transistores recebem uma corrente elétrica baixa de entrada e produzem uma corrente elétrica alta de saída. Portanto, o transistor nesse caso amplificou a intensidade dessa corrente e deixou-a maior do que quando ela entrou.
Já quando usados para impedir a passagem de uma corrente, o transistor recebe a função de interruptor ao que tem a capacidade de atenuar uma corrente elétrica, podendo ligar ou desligar a mesma.
E todo esse processo acontece em um piscar de olhos, de forma tão rápida que transformou o transistor em um dispositivo essencial na composição de chips eletrônicos, por exemplo, muito usados principalmente em computadores, notebooks e smartphones.
Geralmente, os transistores encontrados no mercado são feitos com silício ou germânio, mas é possível haver semicondutores usando outros tipos de materiais em sua composição.
Como funciona um transistor
Como explicado acima, um transistor tem a capacidade de controlar uma corrente elétrica (ou seja, liberar ou impedir a passagem de elétrons). Mas embora todos os transistores exerçam essa função, cada tipo de transistor irá realizá-la de forma diferente. E é por isso que é possível encontrar diferentes tipos de configurações de transistores no mercado.
Alguns transistores tem a capacidade de serem tão pequenos que quando usados em smartphones podem até mesmo controlar elétrons de forma individual, já quando utilizados em chips eletrônicos (como os de processadores de computador) podem conter até 30 bilhões de transistores em um único chip.
Para oferecer o resultado esperado o transistor utiliza o processo de dopagem, onde átomos de silício são transformados em átomos de gálio, fósforo, etc. Seguindo essa estrutura, há apenas dois tipos de dopagem que podem ser encontrados em transistores, que são: Tipo P (carga positiva) e Tipo N (carga negativa).
Quando usado a dopagem Tipo P, são adicionados átomos capazes de causar uma carência de elétrons. No Tipo N, acontece o contrário, onde são adicionados átomos ao silício capaz de gerar um excesso de elétrons.
As principais configurações encontradas nos transistores
Atualmente, existem algumas configurações principais que podem ser utilizadas em transistores e cada uma possui suas próprias características únicas. Essas configurações são:
Transistor de Efeito de Campo (FET)
Ativado por uma tensão elétrica, o FET possui a capacidade de interromper ou amplificar as tensões elétricas presentes em um circuito. Ele também conta com três camadas com poderes semicondutores. Outro ponto positivo de um transistor de efeito de campo (FET) é o seu baixo custo e facilidade de produção, tornando-o uma opção muito utilizada principalmente em chips eletrônicos.
Transistor de Junção
Também formado por três camadas compostas de silício puro com diferentes níveis de dopagem, o transistor de junção conta com duas formas de empilhar suas camadas (n-p-n e p-n-p). Uma delas, por exemplo, utiliza a condução por buracos e passa a ser chamado de transistor de junção bipolar. No modelo PNP, os transistores contam com duas camadas P e uma camada N intermediária, sendo inverso. Já no modelo NPN, há dois semicondutores N e uma camada P intermediária.
Transistor de Efeito de Campo de Metal Óxido Semicondutor (MOSFET)
É provável que essa seja a mais popular entre as demais configurações de transistores, se tornando também uma das mais utilizadas. Com ela, é possível encontrar duas categorias diferentes que dentro de si possuem outras duas categorias. As primeiras são divididas em canal N e canal P, que por sua vez também são divididas entre MOSFETs de Depleção (com terminais de Substrato, Dreno e Fonte conectados) e os MOSFETs de Enriquecimento (com terminais de Substrato, Dreno e Depleção separados).
Transistor Sanduíche de silício
Por fim, a última configuração mais comum de ser encontrada em transistores é a sanduíche de silício, composta por duas camadas de silício, onde uma irá conter dopagem do tipo P e a outra do tipo N. Esse tipo de dispositivo, na verdade, costuma ser conhecido comumente por diodo. Isso porque ele permite que a corrente passe em uma única direção.
A importância e a produção dos transistores
Considerado como uma das maiores invenções do século XX, o transistor se tornou um componente indispensável em todo e qualquer tipo de eletrônico da atualidade. Por esse motivo, é necessário que a sua produção seja feita em massa, para que a maior quantidade de transistores seja produzida dentro do menor tempo possível. E, por sua vez, esse processo conta com uma alta automatização capaz de gerar um baixo custo na produção desses componentes.
Além disso, essa produção em massa pode gerar transistores individuais (ou seja, embalados sozinhos) ou em um circuito integrado (junto a resistores, diodos, capacitores, etc, para que haja um circuito eletrônico completo).
Conclusão
Hoje em dia, quase não há computadores ou microfones que não são produzidos com um componente em comum entre eles: o transistor. Criados no século XX e considerados como uma das maiores invenções da época, os transistores possuem a função de amplificar ou interromper a passagem de uma corrente elétrica.
Por ter uma ativação rápida, o transistor se tornou um item ideal na criação de chips eletrônicos que por sua vez são muito utilizados em computadores e smartphones (em processadores, por exemplo). Já por sua capacidade de amplificar, ele é um componente indispensável em microfones e outros itens parecidos.
Geralmente encontrado com mais frequência no mercado a base de silício puro ou germânio, o transistor é capaz de ter diferentes configurações, que irão obter diferentes resultados. Os mais comuns são o Transistor de Efeito de Campo (FET), Transistor de Junção ou Transistor de Junção Bipolar, Transitor de Efeito de Campo de Metal Óxido Semicondutor (MOSFET), Transistor de Sanduíche de Silício.
