Transístores - Circuito AND - IV

Uma vez que temos os princípios dos Transístores expostos nas três primeiras partes desta série, é hora de partir para aplicações práticas, no terreno da Eletrônica Digital.

O Circuito AND

Neste circuito, vamos utilizar 2 transístores, o que deve ser muito lógico, em vista de termos que trata duas entradas. O local de entrada dos sinais deve ser a Base do Transístor, pois ele é a chave ou "torneira" que regula o fluxo de corrente entre a fonte de potencial (5V) e o Terra.

Este é o primeiro estado do circuito. Na base da figura estão as tensões dos INPUTs e a tensão de saída. Esta última é tão pequena, que é insuficiente para produzir alguma saída detectável. A seguir, vamos colocar o INPUT 1 em estado alto:

A tensão alta no INPUT 1 sobe a 5V, mas apenas eleva alguns picovolts na saída do Emissor 2. Vejamos o que ocorre quando colocamos o INPUT 1 em estado baixo e o INPUT 2 em estado alto:

Como o Transístor do INPUT 1 não tem corrente na BASE, ele está em estado de corte, permitindo que o INPUT 2, em estado alto, promova uma tensão um pouco maior (397,52 mV), mas insuficiente para colocar a saída em estado alto.

Vejamos agora o que ocorre quando ambos os INPUTs estão em estado alto:

Agora, as tensões se acumulam em direção ao Terra, chegando ao valor de 3,83V, que supera o limite de 2,5V, que estabelece o "piso" para que a saída lógica seja considerada em estado ALTO.

Suavizando as correntes

O Resistor ligado ao Terra está sob uma tensão que pode queimá-lo. É preciso diminuir a corrente, sem alterar a tensão de saída, que produza o resultado esperado, ou seja, o Estado alto. Utilizando as propriedades das resistências, acrescentamos uma certa quantidade delas, nos valores corretos, para distribuir a corrente, e não queimar as resistências:

Na primeira solução, a resistência estava suportando uma corrente de 38,32 mA. Não se engane, 38 mA é uma corrente alta. Nesta segunda solução, com mais resistências, a corrente nas resistências de 200 Ohms é de 8,97 mA e nas resistências de 400 Ohms é de apenas 6,25 mA.

Em um circuito integrado, com 382 milhões de Transístores, realidade de um Intel Core I3, os fatores de elevação da temperatura devem ser combatidos.

Para pensar

Você consegue imaginar a configuração para produzir o circuito Lógico OR ?