Transístores - Inversor - I

Neste primeiro post sobre Eletrônica Digital, vamos tratar dos Transístores, de forma muito prática. Uma vez compreendido o seu uso, poderemos, posteriormente, tratar de sua história, de seu funcionamento e da sua aplicação nos computadores.

Primeiro Circuito

O Transístor é o componente mais à direita, abaixo da resistência de 110 ohms. A voltagem aplicada é a usual em circuitos de computadores. A resistência que dosa a corrente na base do transístor é de 17300 ohms.

Os cálculos de resistências foram feitos no limite para que o transístor não saturasse, deixando o coletor (traço do transístor sem a seta) no nível baixo, ou seja, abaixo dos 2.5 volts. Utilizamos, justamente, a saída lógica (L - low), para mostrar que o transístor não está saturado. Veremos, abaixo, o que ocorre quando ele satura.

Segundo Circuito

Calculamos, cuidadosamente, as resistências na base e no coletor do transístor, de modo que este saturasse. Desta forma, a voltagem no coletor chega a 2.5 volts, e a saída lógica antes em low (L no circuito anterior) passa a high (H), ou seja, estado alto.

O circuito apresentado é um dos mais importantes presentes nos circuitos integrados: é o INVERSOR, ou NOT. Nos computadores, é a voltagem que define o nível em que está o componente lógico (representado por um circuito unitário).

Para sermos mais exatos, as faixas de nível de tensão que representam o "0" ou o "1", nos circuitos digitais, são:

FAIXA em volts	Estado Reconhecido
0 a 0,79	0 ou desligado
0,80 a 2,4	Indeterminado
2,5 a 5	1 ou ligado

Estes são os valores limite, mas a tensão considerada para o estado 1 (ligado) deverá ser a mais elevada possível, dentro do intervalo, para garantir a detecção do nível alto. O projeto do circuito integrado deve garantir, dentro do intervalo de temperaturas de tolerância, a estrita obediência a esta tabela.

Temperatura

Para citar só um dos fatores que influencia os circuitos integrados, vamos tratar da temperatura.

O aumento da temperatura aumenta os valores observados nas resistências. Valores muito no limite da tabela de tensões tendem a abaixar. O estado que pode ser mais prejudicado é o High (alto, correspondente ao 1 lógico). Daí a necessidade de uma ventilação eficiente, materiais adequados, controle de energia do circuito e a separação dos "cores" dos microprocessadores, além de softwares de gerência de memória eficientes e separação dos circuitos de tratamento dos diversos perifèricos, para minimizar, ao máximo, os efeitos do calor.

Quem usa os celulares com intensidade conhece bem os efeitos do calor sobre os mesmos.

Sugestão

Instale em seu computador o software "circuit simulator" de falstad.com, no endereço:

https://www.falstad.com/circuit

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