Calculadoras de Transístores (BJT & MOSFET)

BJT como Interruptor (Cálculo de $R_b$)

Calcula a resistência de base ($R_b$) para levar o BJT à saturação (ligar).

Tensão do Sinal (Ex: 3.3V, 5V):

Corrente da Carga (Ic) (mA):

Ganho (hFE / $\beta$) (min):

Tensão Base-Emissor (Vbe):

Fator de Saturação (Overdrive):

Resistência de Base ($R_b$)

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MOSFET como Interruptor (Análise)

Calcula a potência dissipada e verifica se a tensão de gate é suficiente.

Tensão Lógica (Vgs) (Ex: 3.3V, 5V):

Corrente da Carga (Id) (Amperes):

Resistência $R_{DS(on)}$ (Ohms):

Tensão Threshold ($V_{GS(th)}$) (V):

Potência Dissipada ($P_d$)

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BJT - Ponto de Operação (Q-point)

Calcula $I_c$ e $V_{ce}$ para um circuito de polarização por divisor de tensão.

Tensão de Alimentação ($V_{cc}$):

Ganho (hFE / $\beta$):

Resistor 1 ($R_1$) (kΩ):

Resistor 2 ($R_2$) (kΩ):

Resistor Coletor ($R_c$) (kΩ):

Resistor Emissor ($R_e$) (kΩ):

Corrente Coletor ($I_c$)

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Tensão $V_{ce}$

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Notas sobre os Cálculos de Transístores

BJT como Interruptor (Saturação)

Para usar um BJT (NPN) como interruptor (ex: ligar um relé), deve garantir que ele entra na região de saturação (completamente ligado). Para isso, a corrente de base ($I_b$) tem de ser suficientemente alta.

$I_{b(min)} = I_c / h_{FE}$ (Corrente mínima para ligar)
$R_b = (V_{sinal} - V_{be}) / (I_{b(min)} \times Fator)$

O Fator de Saturação (5 a 10) é uma margem de segurança que garante que $I_b$ é muito maior que o mínimo, forçando a saturação e reduzindo $V_{ce}$ ao mínimo (tipicamente 0.2V).

MOSFET como Interruptor

MOSFETs são controlados por Tensão (no Gate), não por corrente. São mais eficientes para cargas de alta corrente.

$V_{GS(th)}$ (Tensão Threshold): É a tensão mínima no gate para o MOSFET começar a ligar. Atenção: A esta tensão, a resistência $R_{DS(on)}$ ainda é alta!
$R_{DS(on)}$ (Resistência Ligado): É a resistência entre o Drain e o Source quando o MOSFET está completamente ligado. O datasheet especifica este valor para um $V_{GS}$ específico (ex: 0.05Ω @ $V_{GS}$ = 10V).
Verificação: A sua tensão lógica (ex: 3.3V) TEM de ser superior ao $V_{GS(th)}$ (ex: 1.5V). Idealmente, deve ser 2-3x superior para garantir o $R_{DS(on)}$ mais baixo possível. Se $V_{GS}$ for baixo, $R_{DS(on)}$ será alto, e a potência dissipada ( $P = R_{DS(on)} \times I_D^2$ ) irá queimar o MOSFET.

BJT - Ponto de Operação (Q-point)

Para amplificadores, o transístor não deve estar nem "ligado" (saturação) nem "desligado" (corte). Deve estar na região ativa. O Ponto de Operação (Q-point) define este estado de repouso.

$I_c$: A corrente de coletor em repouso.
$V_{ce}$: A tensão entre o coletor e o emissor em repouso.

Um bom Q-point para amplificação de sinal está no meio da "linha de carga" (tipicamente quando $V_{ce} \approx V_{cc} / 2$ ), permitindo que o sinal oscile para cima e para baixo sem distorção.