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A eletrônica moderna depende predominantemente do transistor. Cada placa de circuito tem seu próprio fluxo lógico, com caminhos de circuito claramente definidos para rotear a eletricidade. Dispositivos como computadores certamente têm sua própria lógica. No entanto, requer transistores especializados para aplicar essa lógica. A lógica bare metal de um computador é formada usando uma rede de transistores, que ajudam a direcionar as tensões através dos componentes.
Dois dos transistores mais usados na eletrônica moderna são os PNP e NPN. Esses tipos de transistor estão em uso desde a introdução do transistor. Por que usar um em detrimento do outro? Vamos dar uma olhada nas principais diferenças entre esses dois tipos de transistor e seu uso.
PNP e transistores NPN: Comparação lado a lado
Amplificação de energia de uso geral Nós ganhamos uma comissão se você fizer uma compra, sem nenhum custo adicional para você. 28/03/2023 21h50 GMT Bell Telephone Laboratories desenvolveu o primeiro transistor em 1948. Muitas vezes elogiado como a invenção mais importante em história moderna, a introdução do transistor teve um impacto enorme na eletrônica. A invenção de Bell levaria a um crescimento explosivo da tecnologia. Tal crescimento viu o surgimento da miniaturização e máquinas mais complexas sendo construídas sem depender de tecnologias antiquadas como o tubo catódico. A invenção do transistor deu lugar à era eletrônica. Os transistores têm dois tipos operacionais principais, Positivo-Negativo-Positivo e Negativo-Positivo-Negativo, ou PNP e NPN . Você também pode se referir a esses transistores como BJTs ou transferências de junção bipolar. Todos os eletrônicos usam transistores PNP ou NPN, e no caso de eletrônicos complexos como um computador, ele usará ambos. Ambos os tipos de transistor geralmente usam germânio como material. Isso mudou para o silício por causa da durabilidade e longevidade quando exposto ao calor. Como mencionado anteriormente, um transistor PNP é a abreviação de Positivo-Negativo-Positivo. O que isso significa na prática é que os elétrons presentes nas bolachas dos semicondutores fluem de carga positiva para carga positiva, usando a camada negativa entre elas como meio de transferência. A transmissão de elétrons ocorre com a aplicação de uma carga negativa ao pino base do transistor. Isso permite que os elétrons carregados positivamente fluam através de um tipo de buraco na camada negativa. Há certas desvantagens em usar um transistor PNP. Transferir elétrons positivos para o transistor é mais lento do que outros métodos. Junte isso ao fato de que os transistores PNP de boa qualidade são mais caros do que seus equivalentes NPN, e isso levanta a questão de onde alguém pode ver seu uso em um dispositivo moderno. Embora os PNPs sejam menos comuns em eletrônicos mais simples, eles ainda têm uma utilidade. Os transistores PNP também requerem o uso de tensões idênticas ao rotear a lógica para um dispositivo. Para um exemplo simplificado, você só poderia rotear o fluxo de sinal de tensão de um dispositivo de 5 volts para outro dispositivo de 5 volts. Um transistor Negativo-Positivo-Negativo ou NPN é o tipo mais comum de transistor que você encontrará em dispositivos modernos. Depois de dopar, ou contaminar, as camadas de base do transistor, ele usa uma camada carregada positivamente entre as duas camadas externas carregadas negativamente para transmitir elétrons rapidamente. Estes geralmente operam a uma taxa mais rápida do que um transistor PNP. Não há nenhum requisito implícito para um transistor NPN corresponder às tensões entre os dispositivos. Isso é útil para dispositivos que precisam de comutação, pois não requer sinais adicionais para cortar a tensão como você faria em um transistor PNP. Os transistores NPN continuam sendo os transistores mais comumente usados devido à operação como um interruptor simples em teoria. Enquanto NPN continuam sendo a norma para a eletrônica moderna, é mais comum utilizar ambos os tipos de transistor ao criar o fluxo lógico. Certos dispositivos eletrônicos costumam exigir os dois tipos de transistores, como um amplificador de guitarra, por exemplo. Alguns amplificadores de guitarra utilizam algo chamado potenciômetro push-pull, que pode introduzir mais distorção no áudio. Os potenciômetros push-pull usarão predominantemente um transistor PNP para introduzir a corrente extra no áudio. Os computadores anteriores também usavam uma combinação de transistores PNP e NPN. Nos últimos anos, seu uso para os componentes principais de uma CPU foi amplamente substituído por FETs, outro tipo de transistor. Os transistores NPN e PNP têm uso mais comum como sensores para automação para fins. Ambos os transistores são ótimos em uso para sensores de proximidade. Para amadores, ambos também permanecem populares e podem se integrar diretamente com microcontroladores como o Teensy e o Arduino para criar roteamento complexo para projetos eletrônicos. Embora os FETs os tenham substituído em grande parte no lugar de eletrônicos complexos, como smartphones e computadores, eles ainda permanecem nas placas de circuito. Certos elementos básicos, como interruptores e outros controles, dependem dos transistores PNP e NPN. Eles também ainda são usados em aplicações industriais, onde são sensores ideais para a operação de máquinas pesadas. Os PNPs, em particular, são extremamente populares para uso industrial e continuam sendo a norma na fabricação americana de sensores. Além dos onipresentes transistores PNP e NPN, também existem transistores de efeito de campo ou FETs. Eles operam de maneira semelhante aos transistores PNP e NPN, mas podem operar a uma taxa muito mais rápida em geral. Você normalmente usará FETs em eletrônicos de consumo, como smartphones, computadores, tablets e assim por diante. Os FETs não precisam de uma camada sanduíche para operar da mesma maneira que um PNP e NPN, mas ainda têm o mesmo efeito líquido geral. Os próprios FETs são anteriores ao conceito do transistor semicondutor implementado pela Bell Telephone por treze anos, com os planos iniciais elaborados por Heil em 1935. O conceito real em si não estaria pronto para fabricação até na década de 1960, quando FETs viáveis e amplamente disponíveis entraram no mercado. A operação básica de um FET é um pouco mais robusta em certo sentido do que um transistor PNP ou NPN. Os FETs têm três eletrodos, bem como algo chamado portão. Um dos eletrodos é chamado de dreno e o outro é a fonte. O portão controla o fluxo de elétrons e pode ser carregado positivamente ou negativamente. Isso leva alguns FETs a serem rotulados como P-Channel e N-Channel, respectivamente. Eles operam de forma semelhante aos transistores PNP e NPN em conceito, mas têm uma impedância muito maior. Isso efetivamente significa que eles podem lidar com muito mais corrente do que um transistor lógico típico como o PNP ou NPNs mencionados acima. Ótimo para alternar aplicativos Ganhamos uma comissão se você fizer uma compra, sem nenhum custo adicional para você. 28/03/2023 21:57 GMT Todos os eletrônicos usam transistores PNP ou NPN, e eletrônicos complexos como um computador usará ambos. Transistores PNP de boa qualidade são normalmente mais caros do que seus equivalentes NPN. Transistores NPN são os transistores mais comumente usados devido a operar como um interruptor simples em teoria. Transistores PNP e NPN foram amplamente substituídos por FETs no lugar de eletrônicos complexos como smartphones e computadores, mas PNP e NPN ainda permanecem nas placas de circuito. Não existe necessariamente um transistor melhor ou pior para um projeto eletrônico. Em vez disso, é mais sobre o que é aplicável ao design da lógica implementada no nível do hardware. Os FETs são um exagero para um interruptor de luz, mas os NPNs ou PNPs não são robustos o suficiente para lidar com a tensão que alimenta um computador ou uma furadeira elétrica. Tendo isso em mente, trata-se mais de escolher o que é mais eficiente para um determinado projeto. Os transistores NPN e PNP podem não ser os melhores e mais recentes do mercado atualmente, mas ainda são ótimas opções para determinados designs. Eles ainda veem uma boa quantidade de uso em aplicações industriais, por exemplo, onde a lógica robusta e constante que eles podem implementar se mostra vital para os muitos sensores que trabalham com maquinário pesado. É provável que você interaja com dispositivos usando esse mesmo sistema de lógica no dia a dia. Os transistores NPN são usados em CPUs? Na verdade, não mais. Eles tinham um lugar em computadores mais antigos e menos robustos, como você pode ver nas décadas de 1940 e 1950. As CPUs modernas dependem de FETs para implementar as várias portas lógicas presentes. NPNs ou PNPs podem estar presentes em vez de algo como outra parte da placa-mãe, onde a impedância mais alta não é necessária. Qual é um exemplo comum de NPN? Interruptores de luz automatizados como você pode escrever rotinas em um Arduino são apenas um exemplo de um NPN. Coisas como interruptores em amplificadores de áudio também operam sob a mesma lógica. Os PNPs ainda estão em uso? Os PNPs eram a escolha mais popular para trabalhos industriais nos Estados Unidos pelos vários bits de automação realizados. Eles ainda permanecem assim hoje, com os NPNs sendo mais populares na Ásia. Os FETs são melhores que os NPNs? Para seus propósitos específicos, os FETs não t tem um equivalente. No entanto, você não usaria um FET no lugar de um NPN, pois o custo de um NPN em relação a um FET é uma grande diferença. Qualquer projeto eletrônico complexo provavelmente usará vários tipos diferentes de transistores para implementar sua lógica específica. Meu telefone usa PNPs? Provavelmente para componentes que não são vitais para a operação real do processador central do telefone.PNP x NPN: qual é a diferença?
Uma breve visão geral
O que é um transistor PNP?
O que é um transistor NPN?
PNP vs. NPN: suas aplicações na eletrônica moderna
Outros transistores
PNP vs. NPN: 4 fatos que você deve saber
PNP x NPN: Qual transistor é melhor?
PNP x NPN: quais são as diferenças importantes? Perguntas frequentes (perguntas frequentes)