Na configuração base comum o emissor é o terminal de entrada de corrente e o coletor é o terminal de saída de corrente do circuito com o terminal de base comum às tensões de entrada e saída. O conjunto de parâmetros de saída relaciona uma corrente de saída I_{C} com uma tensão de saída V_{C E} para diversos valores de corrente de entrada I_{B}.
Sobre a configuração base comum analise as afirmações a seguir, e marque as verdadeiras.
I. Na região de corte, as duas junções estão polarizadas reversamente, fazendo com que a corrente do coletor seja praticamente nula.
II. Na região de saturação, as duas junções estão polarizadas diretamente, fazendo com que uma pequena variação da tenção V_{C B} resulte em uma enorme variação da corrente do coletor.
III. O transistor pode se comportar como uma chave eletrônica alternando entre as regiões de corte e saturação. Na região de corte o transistor funciona como um curto-circuito e na região de saturação ele funciona como um circuito aberto.
IV. Na região ativa, a junção emissor-base está polarizada diretamente e a base-coletor reversamente. Nessa região o transistor funciona como um amplificador de sinais.

Passo 1

O enunciado pede que eu marque as afirmações verdadeiras sobre a configuração base comum. As informações relevantes e as quatro afirmações são:
I. Na região de corte, as duas junções estão polarizadas reversamente, fazendo com que a corrente do coletor seja praticamente nula.
II. Na região de saturação, as duas junções estão polarizadas diretamente, fazendo com que uma pequena variação da tensão \,V_{CB}\, resulte em uma enorme variação da corrente do coletor.
III. O transistor pode se comportar como uma chave eletrônica alternando entre as regiões de corte e saturação. Na região de corte o transistor funciona como um curto-circuito e na região de saturação ele funciona como um circuito aberto.
IV. Na região ativa, a junção emissor-base está polarizada diretamente e a base-coletor reversamente. Nessa região o transistor funciona como um amplificador de sinais.

Passo 2

Rápida revisão do que significam as polarizações das junções e as regiões (vou explicar bem passo a passo, como se estivéssemos desenhando no quadro):
  • Um transistor bipolar tem duas junções importantes: a junção emissor-base (EB) e a junção base-coletor (BC). Polarizar uma junção “directamente” significa aplicar tensão que permite que corrente de injeção flua pela junção; polarizar “reversamente” significa aplicar tensão que impede a injeção (exceto uma corrente de fuga pequena).
  • As regiões de operação clássicas (para um NPN, a explicação é análoga para PNP trocando polaridades):
    • Corte: tanto a junção EB quanto a BC não estão em condição de conduzir (não há injeção significativa). Em termos de polaridade típica: \,V_{BE} não está suficientemente positiva para conduzir e \,V_{BC} é reversa. Resultado prático: correntes quase nulas, especialmente I_C quase zero.
    • Ativa (direta): junção EB polarizada diretamente ( \,V_{BE} positiva para NPN), junção BC polarizada reversamente; então o emissor injeta portadores que são coletados pelo coletor, e a equação aproximada é \,I_C \approx \beta\,I_B (outra forma: I_C é controlada por I_B). É a região útil para amplificação.
    • Saturação: ambas as junções EB e BC polarizadas diretamente. O transistor “enche” a base de portadores e não consegue mais manter a relação linear I_C \approx \beta I_B. O V_{CE} cai para um valor pequeno (por ex. \sim 0{,}1 0{,}3 V em silício) e o transistor se comporta como um “fechado” (chave ligada) com baixa resistência entre coletor-emissor.

Passo 3

Análise detalhada da afirmação I:
  • Afirmativa I diz: na região de corte as duas junções estão polarizadas reversamente e I_C é praticamente nulo.
  • Pelo que vimos no passo anterior, na região de corte a junção EB não está direta e a BC também fica reversa (ou, em termos práticos, não há polarização direta que permita injeção de portadores).
  • Consequência física: não há fluxo significativo de portadores do emissor para o coletor, então a corrente do coletor \,I_C fica praticamente nula (resta só corrente de fuga muito pequena).
  • Conclusão: a afirmação I está correta.

Passo 4

Explicação detalhada da saturação e do que muda quando variamos tensões:
  • Na saturação ambas as junções EB e BC estão diretamente polarizadas. Isso causa acúmulo (armazenamento) de cargas na região da base e faz com que o transistor perca a relação simples de ganho \,I_C \approx \beta I_B.
  • Característica prática: em saturação o \,V_{CE} é pequeno (chamado \,V_{CE(sat)}), e a corrente de coletor fica limitada principalmente pela fonte/external circuito, não mais controlada linearmente por I_B.
  • Sobre a sensibilidade a variações de \,V_{CB}: mudar um pouco \,V_{CB} quando o transistor está saturado altera o grau de polarização direta da junção BC e também pode alterar o acúmulo de cargas, mas o comportamento típico de um transistor saturado como “chave ligada” é que pequenas variações de tensão não geram enormes variações de corrente — a corrente é majoritariamente definida pelo circuito externo (resistores, fonte). Em outras palavras, a ideia de que "uma pequena variação de \,V_{CB} resulta em uma enorme variação de I_C" é uma afirmação exagerada e enganosa para descrever a saturação.
  • Observação extra (útil na prova): onde há sensibilidade forte de I_C à variação de tensão é, geralmente, na região ativa perto de efeitos como o efeito Early (dependência fraca de I_C com \,V_{CE}), mas mesmo aí não se fala em “enorme variação” para pequenas variações de \,V_{CB} no sentido da afirmação II.

Passo 5

Análise da afirmação II:
  • Afirmação II diz: na saturação, ambas as junções direto e uma pequena variação em \,V_{CB} causa enorme variação em I_C.
  • Já vimos que a primeira parte (ambas diretamente polarizadas) está correta para saturação. Porém a conclusão sobre a sensibilidade exagerada de I_C a pequenas variações de \,V_{CB} está incorreta ou, no mínimo, mal colocada: na prática o transistor saturado apresenta baixo \,V_{CE} e o valor de I_C é mais controlado pelo circuito externo; pequenas variações de \,V_{CB} não causam, em geral, “enorme” variação de I_C.
  • Portanto, como a afirmação mistura uma parte correta com uma conclusão errada/enganosa, consideramos a afirmação II como falsa para o propósito da prova.

Passo 6

Análise da afirmação III (comportamento como chave e o que significa aberto/fechado):
  • A primeira frase de III está correta: o transistor pode funcionar como chave eletrônica alternando entre corte e saturação — isso é uso clássico (corte = desligado, saturação = ligado).
  • Porém a segunda frase inverte a descrição: III afirma que “na região de corte o transistor funciona como um curto-circuito e na região de saturação funciona como um circuito aberto.” Isso está ao contrário do que é aceito:
    • Na região de corte o transistor se comporta como circuito aberto entre coletor e emissor (praticamente sem corrente).
    • Na região de saturação o transistor se comporta como um curto (baixa resistência) entre coletor e emissor (corrente flui, baixa V_{CE}).
  • Conclusão: a ideia geral de uso como chave está certa, mas a descrição “curto em corte e aberto em saturação” está invertida — logo a afirmação III é falsa.

Passo 7

Análise da afirmação IV:
  • Afirmação IV diz: na região ativa, a junção emissor-base está polarizada diretamente e a base-coletor reversamente; nessa região o transistor funciona como amplificador.
  • Isso é exatamente a definição de região ativa direta (às vezes chamada “ativa normal”): V_{BE} direto (injeta portadores do emissor para a base) e V_{BC} reverso (o coletor coleta esses portadores), e a corrente de coletor segue aproximadamente \,I_C \approx \beta I_B. Essa condição é justamente a que permite amplificação de sinais.
  • Portanto a afirmação IV é verdadeira.

Resposta

I e IV

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