Alternativa A - Todas são verdadeiras
Introdução
Os transistores BJT (Transistor de Junção Bipolar) são componentes fundamentais na eletrônica, podendo atuar tanto como amplificadores quanto como chaves eletrônicas. Quando utilizados como chaves, eles operam basicamente em duas extremidades: Corte (desligado) e Saturação (ligado), ignorando a região intermediária (ativa) para fins de comutação digital.
Para entender as afirmações, precisamos analisar as condições de polarização das junções semicondutoras internas.
Desenvolvimento
Um transistor BJT possui duas junções principais: Base-Emissor (BE) e Base-Coletor (BC). O comportamento do dispositivo depende da forma como essas junções são polarizadas por fontes externas de tensão.
- Polarização Direta: Permite o fluxo de corrente através da junção.
- Polarização Inversa: Bloqueia o fluxo de corrente através da junção.
A tabela abaixo resume as condições ideais para as regiões de operação mais relevantes para esta questão:
| Região | Polarização Base-Emissor (BE) | Polarização Base-Coletor (BC) | Comportamento Elétrico Ideal |
|---|
| Corte | Inversa | Inversa | Chave Aberta (I_C = 0) |
| Saturação | Direta | Direta | Chave Fechada (V_{CE} = 0) |
Análise das Afirmações
Vamos examinar cada item do enunciado à luz dos conceitos acima:
- Afirmação I: "Para um BJT passar para o estado de 'ligado' ou saturação as junções base-emissor e base-coletor devem ser polarizadas diretamente."
- Correto. Para que o transistor conduza a máxima corrente possível (estado de "ligado"), ele precisa estar saturado. Isso exige que a corrente seja injetada na base (junção BE direta) e que a junção BC também permita a passagem de portadores (direta), eliminando a barreira de potencial para a corrente de coletor.
- Afirmação II: "Para um BJT passar para o estado de 'desligado' ou corte as junções base-emissor e base-coletor devem ser polarizadas inversamente."
- Correto. No estado de "desligado", queremos bloquear qualquer fluxo de corrente. A polarização reversa em ambas as junções cria barreiras altas, impedindo o movimento dos portadores de carga e mantendo o transistor inativo.
- Afirmação III: "No ponto de operação ideal de um transistor NPN saturado a tensão VCE pode ser considerada igual a zero;"
- Correto. Na prática, existe uma pequena queda de tensão residual (aprox. 0.2V), chamada V_{CE(sat)}. No entanto, em modelos teóricos e análises simplificadas, consideramos o transistor saturado como um curto-circuito perfeito entre coletor e emissor. Logo, V_{CE} \approx 0V.
- Afirmação IV: "No ponto de operação ideal de um transistor NPN em corte a corrente de coletor pode ser considerada igual a zero."
- Correto. No corte, o transistor se comporta como uma chave aberta. Não há caminho condutivo para a corrente fluir do coletor para o emissor. Portanto, a corrente de coletor I_C é considerada nula ($0A$).
Conclusão
Como todas as quatro afirmações descrevem corretamente as condições de polarização e os comportamentos elétricos ideais das regiões de corte e saturação de um transistor BJT, a única opção válida é aquela que indica que todas as sentenças são verdadeiras.
Portanto, a Alternativa A é a resposta correta.