Đang tải... (xem toàn văn)
Bài giảng môn Điện tử 1 trang bị cho sinh viên các kiến thức về nguyên tắc hoạt động và mạch áp dụng các linh kiện bán dẫn như: Diode, Transistor, FET, UJT, PUT SCR TRIAC. Phần 2 của bài giảng có nội dung trình bày về: transistor hiệu ứng trường – FET; thyristor và các linh kiện khác; mạch khuếch đại biên độ nhỏ dùng transistor. Mời các bạn cùng tham khảo!
BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET 97 CHƯƠNG 03 TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG ‐ FET Trong chương khảo sát dạng thứ hai transistor áp dụng hiệu ứng trường, FET(Fiel-Effect Transistor) Không transistor, FET linh kiện đơn cực (unipolar); giải thích ngun tắc hoạt động khơng dùng đến dòng lổ trống electron tự mà sử dụng loại điện tích tải (charge carrier) FET bao gồm hai loại chính: JFET (Junction Field-Effect Transistor) MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Fiel-Effect Transistor) Transistor loại linh kiện kiểm sốt dịng điện, dùng dịng cực để điều khiển hay kiểm sốt dịng cực thu Với FET khác, linh kiện điều khiển điện áp; dùng áp hai đầu cực cổng (Gate) nguồn (source) để kiểm soát hay điều khiển dịng qua linh kiện Đặc điểm FET loại linh kiện có giá trị tổng trở nhập lớn 3.1 JFET (JUNCTION FIELD-EFFECT TRANSISTOR): JFET tạo thành từ bán dẫn n hay p gọi kinh n (n channel) hay kinh p (p channel) Tại khoảng JFET kinh n khuếch tán vùng bán dẫn p ; tương tự với JFET kinh p khoảng khuếch tán lớp bán dẫn n, xem hình H3.1 Hình H 3.1 JFET có đầu ra; đầu kinh cực Drain (cực D gọi cực Máng hay cực Thoát); đầu kinh cực Source (cực S hay cực Nguồn) Phần bán dẫn khác loại với kinh khuếch tán vào linh kiện gọi cực Gate (cực G hay cực Cổng) 3.1.1.NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG: Trong hình H3.2 trình bày phương pháp cấp nguồn áp DC phân cực cho JFET kinh n Áp VDD cấp hai đầu cực D cực S (điện cực D cao điện cực S) Áp VGG dùng phân cực ngược cực G S (điện cực S cao điện cực G) JFET luôn hoạt động với mối nối pn cực G cực S phân cực ngược Điện áp phân cực ngược cực G cực S tạo thành vùng nghèo dọc theo mối nối pn Vùng nghèo trải rộng kinh n làm giảm độ rộng kinh (xét cực G) dẫn đến điện trở nội kinh gia tăng Độ rộng kinh cực G nội trở kinh điều khiển cách điều chỉnh thay đổi áp phân cực VGG Tóm lại cường độ dịng điện ID từ cực D đến cực G điều chỉnh thay đổi áp VGG, xem kết tóm tắt hình H3.3 STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 Hình H3.2 98 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET a./ Phân cực để JFET dẫn b./ Giảm áp phân cực VGG dòng ID tăng b./ Tăng áp phân cực VGG dịng ID giảm HÌNH H3.3: Ảnh hưởng áp phân cực VGG tính dẫn dịng ID JFET 3.1.2.ĐẶC TÍNH VÀ THƠNG SỐ CỦA JFET: Ký hiệu JFET áp dụng sơ đồ nguyên lý trình bày hình H3.3 3.1.2.1 CÁC ĐỊNH NGHĨA VÀ CÁC THƠNG SỐ CƠ BẢN : Trong mạch hình H3.5, cho áp cực G cực S ( VGS = V), hay tạo ngắn mạch cực G cực S Khi thay đổi áp VDD từ V, dòng ID gia tăng tỉ lệ thuận với áp VDD , đoạn đặc tuyến AB hình H3.5 b HÌNH H3.4: Ký hiệu JFET Trong vùng chứa đoạn AB, điện trở nội kinh xem khơng đổi vùng nghèo khơng đủ rộng để ảnh hưởng Vùng chứa đoạn AB gọi vùng có tính điện trở (Ohmic area) quan hệ áp VDS với dòng ID tuân theo định luật Ohm Tại vị trí B đặc tuyến bắt đầu chuyển hướng khơng tăng, trì dịng ID khơng đổi áp VDS tiếp tục gia tăng Tại đoạn BC, áp phân cực ngược cực G cực D làm tăng vùng nghèp đủ lớn để khống chế gia tăng áp VDS trì dịng ID số JFET xem tương đương nguồn dòng làm việc vùng a./ JFET với VGS = 0V thay đổi VDD b./ Đặc tuyến ID theo áp VDD VGS = 0V HÌNH H3.5: Đặc tính JFET ngắn mạch cực G S STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET 99 ĐIỆN ÁP PINCH-OFF (ĐIỆN ÁP THẮT) Khi VGS = 0V, giá trị áp VDS lúc dòng ID số (điểm B hình H3.5b) gọi điện áp Pinch-Off (trong số tài liệu gọi điện áp thắt) ký hiệu VP Với linh kiện JFET cho trước, giá trị VP cố định Khi dòng ID đặt giá trị số đoạn BC, ta gọi giá trị IDSS (Drain to Source current with gate Shorted) Giá trị dòng IDSS cho sổ tay hay đặc tính kỹ thuật Khi bỏ qua ảnh hưởng mạch , dịng IDSS dịng ID cực đại JFET điều kiện ngắn mạch cực G với cực S (VGS = 0V) Trong đặc tuyến hình H3.5b, điểm C xãy tượng “breakdown” dòng ID tăng nhanh tương ứng với gia tăng áp VDS Hệ tượng “Breakdown” phá hủy linh kiện, JFET ln ln hoạt động vùng thấp điểm “breakdown” vùng dòng ID số (đoạn BC đặc tuyến) a./ Khi VDS = V ; ID = 0A c./ Khi VDS = VP ; ID = IDSS = số b./ ID gia tăng tỉ lệ thuận VDS vùng có tính trở d./ Khi VDS tăng , ID = IDSS breakdown xãy HÌNH H3.6: Tác động JFET tạo đặc tuyến ID = f (VDS) VGS = 0V STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 100 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET ÁP VGS ĐIỀU KHIỂN DÒNG ID HÌNH H3.7: Họ đặc tuyến ID = f (VDS) JFET thay đổi áp VGS Khi thay đổi nguồn VGG để điều chỉnh áp phân cực ngược VGS cực G cực S, lúc gia tăng áp VGS ta có họ đặc tuyến ID = f (VDS) theo hình H3.7 Cần nhớ: Dịng ID giảm suất áp VGS tăng Tương ứng với giá trị VGS 0V, điện áp thắt (Pinch-off) JFET VDS < VP Phương pháp điều khiển dòng ID áp VGS tóm tắt hình H3.8 a./ VGS 0V ; VDS VP ; ID IDSS b./ Khi VGS < V ; dòng ID giảm số vùng điểm đạt điện áp thắt VDS c./ Khi VGS âm ; dòng ID giảm thấp số vùng điểm đạt điện áp thắt VDS d./ Khi VGS VGS ; dòng ID tiếp tục giảm off Khi VGS VGS ; dịng ID 0A off HÌNH H3.8: Thay đổi áp VGS điều khiển dòng ID STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET 101 ĐIỆN ÁP CUT-OFF (ĐIỆN ÁP NGƯNG DẪN): Giá trị áp VGS làm cho dòng ID 0A gọi điện áp cut-off, ký hiệu VGS(off) Linh kiện JFET phải hoạt động phạm vi VGS = 0V VGS(off) Trong phạm vi dảy giá trị áp VGS dòng ID thay đổi từ giá trị cực đại IDSS đến giá trị 0A Trạng thái cut off hình thành nới rộng vùng nghèo làm giảm độ rộng kinh dẫn thành điểm, hay làm tắt nghẹt kinh dẫn Trong hình H3.9 trình bày trạng thái ngưng dẫn JFET vùng nghèo mở rộng làm tắt nghẹt kinh dẫn HÌNH H3.9: JFET trạng thái ngưng dẫn QUAN HỆ GIỮA ÁP CUT-OFF VÀ ÁP PINCH-OFF:: Theo nội dung vừa trình bày ta nhận thấy có khác biệt trạng thái pinch-off trạng thái cutt-off Áp VP giá trị áp VDS lúc dịng ID đạt giá trị số VGS = 0V Mặc dù, trạng thái pinch-off xãy với áp VDS < VP VGS 0V Trong tài liệu trình bày đặc tính kỹ thuật cho nhà sản xuất linh kiện bán dẫn thường cho số liệu VGS(off) hay VP , không cho hai số liệu Theo tài liệu kỹ thuật giá trị VGS(off) VP có suất trái dấu: VP VGS(off) (3.1) THÍ DỤ 3.1: Cho mạch theo hình H3.10, biết thơng số JFET gồm: VGS(off) 4V IDSS 12 mA Xác định giá trị cực tiểu áp VDD cần thiết để đưa linh kiện hoạt động vùng dòng ID số GIẢI: Áp dụng quan hệ VGS(off) VP 4V ta có VP 4V HÌNH H3.10 Từ mạch điện hình H3.10, áp dụng định luật Kirchhoff cho mắt lưới chứa cực D S JFET, ta suy quan hệ sau: VDD VDS RD ID Suy ra: VDD VP RD IDSS 560.0,012 10,72 V 3.1.2.2 ĐẶC TUYẾN CHUYỂN CỦA JFET (TRANSFER CHARACTERISTIC): Với nội dung vừa trình bày theo trên, dịng điện ID điều khiển that đổi áp VGS dảy giá trị từ 0V đến VGS(off) Với JFET kinh n giá trị VGS(off) < 0V với JFET kinh n giá trị VGS(off) > 0V Đồ thị hay đường biểu diễn trình bày quan hệ dịng điện ID theo áp VGS gọi đặc tuyến chuyển JFET, xem hình H3.11 HÌNH H3.11: Đặc tuyến chuyển STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 102 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET HÌNH H3.12: Đặc tuyến chuyển ID = f (VGS) suy từ họ đặc tuyến ID = f (VDS) Trong hình H3.11, cho thấy đặc tuyến chuyển cắt hệ trục tọa độ hai điểm đặc biệt: Điểm cut-off : ( VGS VGS(off) ; ID 0A ) Điểm pinch-off: ( VGS 0V ; ID IDSS ) Khi biết trước họ đặc tuyến ID = f (VDS) với VGS thông số, ta suy đặc tuyến chuyển, xem hình H3.12 Mỗi điểm đặc tuyến chuyển quan hệ với cặp giá trị VGS ID họ đặc tuyến ID = f (VDS) Thí dụ hình H3.12, VGS 2V ; ID 4,32 mA giá trị VGS(off) 5V IDSS 12mA Đặc tuyến chuyển JFET biểu diễn theo quan hệ sau: VGS ID IDSS VGS(off ) (3.2) THÍ DỤ 3.2: Với đặc tuyến chuyển cho hình H3.12, ta có: VGS(off) 5V IDSS 12mA Áp dụng quan hệ (3.2) ta có quan hệ hàm cho đặc tuyến chuyển viết theo dạng sau: V ID 12 GS [mA] Kiểm chứng tọa độ điểm đặc tuyến chuyển, vị trí cho trước giá trị VGS VGS [V] 4 3 2 1 ID [mA] 0,48 1,92 4,32 7,68 Kết tính tốn từ quan hệ (3.2) phù hợp với kết suy từ đặc tuyến hình H3.12 STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET THÍ DỤ 3.3: Cho JFET mã số 2N5458 có phần đặc tính kỹ thuật sau : STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 103 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET 104 HÌNH H3.13: Đặc tuyến chuyển ID = f (VGS) họ đặc tuyến ID = f (VDS) linh kiện 2N5458 Ta tìm số liệu VGS(off) 5,8V IDSS mA JFET 2N5458 Áp dụng quan hệ (3.2) suy đặc tuyến chuyển linh kiện sau: V ID GS [mA] 5,8 Kiểm chứng tọa độ điểm đặc tuyến chuyển, vị trí cho trước giá trị VGS VGS [V] 5 4 3 2 1 ID [mA] 0,17 0,87 2,1 3,86 6,16 Kết tính tốn theo quan hệ (3.2) cho giá trị tương đối phù hợp với số liệu đặc tính chuyển cho hình H3.13 Mức độ xác phép tính tùy thuộc vào giá trị VGS(off) IDSS xác định từ đặc tính kỹ thuật 3.1.2.3 HỆ SỐ ĐIỆN DẪN CỦA JFET (FORWARD TRANSCONDUCTANCE) Hệ số điện dẫn ký hiệu gm tỉ số độ biến thiên dòng ID so với độ biến thiên áp VGS đặc tuyến chuyển điện áp VDS cho trước, xem hình H3.13 gm ID VGS (3.3) VDS const Đơn vị đo: [gm ] [S] , S :Siemens Đơn vị đo lường điện dẫn khác [mho]; với 1mho = 1S Vì đặc tuyến chuyển JFET phi tuyến, giá trị gm ln thay đổi phụ thuộc vào vị trí đặc tuyến chuyển Giá trị lớn gm điểm gần vị trí VGS 0V Trong đặc tính kỹ thuật giá trị gm xác định VGS 0V Ngoài số đặc tính kỹ thuật hệ số điện dẫn thay tổng dẫn (forward transfer admittance) y fs Trong thí dụ 3.3 , linh kiện JFET 2N5458 có giá trị tổng dẫn cực tiểu y fs 1500 mho 1500 S áp VDS = 15 V STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET 105 Khi biết trước giá trị gmo đó, ta địnhđược giá trị khác gm vị trí đặc tuyến chuyển cách áp dụng quan hệ sau: VGS gm gmo (3.4) VGS(off ) Trong trường hợp không xác định giá trị gmo, tính tốn gía trị gm cách dựa vào giá trị IDSS VGS(off) theo quan hệ sau: gm HÌNH H3.14: Phương pháp xác định thông số điện dẫn hay tổng dẫn 2IDSS VGS(off) (3.5) đặc tuyến chuyển THÍ DỤ 3.4: Trong đặc tính kỹ thuật linh kiện JFET 2N5457 cho nhà sản xuất, trình bày thí dụ 3.3; ta có số liệu sau: IDSS mA ; VGS(off ) 6V max hệ số tổng dẫn đặc tuyến chuyển yfs(max) 5000 S Áp dụng số liệu xác định hệ số điện dẫn lúc VGS 4V suy giá trị dịng ID vị trí GIẢI Ta có giá trị yfs(max) 5000 S giá trị gmo Áp dụng quan hệ (3.4) suy ra: VGS gm gmo VGS(off ) 4V 5000S 1666,67S 6V Dòng ID VGS = 4V xác định theo quan hệ (3.2): 4 ID 3mA mA 333,33 A 6 3.1.2.3 ĐIỆN TRỞ NHẬP (INPUT RESISTANCE) VÀ ĐIỆN DUNG (CAPACITANCE) Như trình bày mục trên, JFET hoạt động mối nối G-S phân cực nghịch, tượng khiến điện trở nhập cực cổng có giá trị cao Giá trị lớn điện trở nhập ưu điểm JFET so với BJT Trong tài liệu kỹ thuật JFET điện trở nhập xác định theo dòng phân cực ngược cực cổng IGSS giá trị áp hai cực G S Tổng trở nhập xác định theo quan hệ sau : R IN VGS IGSS (3.6) STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 106 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET THÍ DỤ 3.5: Với JFET có IGSS 2nA ứng với VGS 20 V , điện trở nhập xác định sau: R IN VGS 20V 10000 M IGSS 2nA Khi nhiệt độ gia tăng dòng IGSS tăng dẫn đến giá trị điện trở nhập giảm thấp Điện dung nhập Cicss kết hoạt động JFET mối nối phân cực ngược Nói cách khác mối nối pn phân cực nghịch có tác động tụ điện, điện dung tụ điện phụ thuộc vào mức áp phân cực nghịch Với JFET 2N5457 có giá trị điện dung cực đại Cicss = pF VGS = 3.1.2.5 ĐIỆN TRỞ GIỮA CỰC DRAIN VÀ SOURCE : Theo nội dung vừa trình bày, đặc tuyến mơ tả quan hệ dòng ID theo áp VDS điểm pinch-off giá trị dịng ID khơng đổi phạm vi rộng áp VDS Điều cho thấy với phạm vi thay đổi rộng giá trị áp VDS tương ứng với pham vi thay đổi bé dòng ID Điện trở cực Drain cực Source xác định theo quan hệ : r 'ds VDS ID (3.7) Trong tài liệu kỹ thuật thông số cho dạng điện dẫn ngõ gOS hay tổng dẫn ngõ yOS 3.1.3.PHÂN CỰC JFET: Tương tự Transistor, mục tiêu việc phân cực xác định thông số DC điểm làm việc Q bao gồm dòng ID áp VDS Với JFET ta có hai dạng mạch phân cực: tự phân cực (self bias) phân cực dùng cầu phân áp (voltage-divider bias) 3.1.3.1 MẠCH PHÂN CỰC JFET DẠNG TỰ PHÂN CỰC : Tự phân cực dạng phân cực thường dùng cho JFET Theo phân tích JFET hoạt động phân cực ngược mối nối G- S Điều kiện cần áp âm VGS cho JFET kinh n áp dương VGS cho JFET kinh p Các điều kiện đạt mạch tự phân cực, xem hình H3.15 Điện trở cực cổng RG không ảnh hưởng đến phân cực áp đặt ngang qua qua hai đầu phần tử Điện trở RG cần thiết để lập tín hiệu AC mạch khuếch đại Với JFET kinh n hình H3.15 (a) dịng IS tạo áp ngang qua hai đầu điện trở RS hình thành nguồn áp dương so với với Gnd Vì dịng IS = ID VG = VS ID R S : HÌNH H4.15: VGS VG VS ID R S ID R S Hay VGS ID R S STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 192 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG TRANSISTOR Trong hình H5.34 ta nhận thấy tín hiệu vào mạch khuếch đại CC cấp từ ngõ mạch khuếch đại cực phát chung CE ; tổng trở vào tồn phần ac mạch khuếch đại CC ảnh hưởng đến điện trở ngõ mạch khuếch đại CE (xem lại nội dung mục 5.3.4) Ta có điện trở ac cực thu mạch khuếch đại CE xác định theo quan hệ: RC Rin(Tot) RCtd RC Rin(Tot) 6,162 0,86 k 860 6,162 Độ lợi điện áp mạch khuếch đại cực phát chung CE là: AV1 RCtd r 'e 860 172 Câu b: Độ lợi áp mạch khuếch đại cực thu chung CC xác định theo quan hệ (5.40): AV2 Re r 'e Re 5,867 0,98738 5,867 0,075 Câu c: Độ lợi áp toàn mạch toàn mạch khuếch đại cực phát chung CE ghép liên lạc với mạch khuếch ddại cực thu chung CC : AVTotal AV1 AV2 172 0,98738 169,829 170 CHÚ Ý: Trong trường hợp dùng mạch khuếch đại cực phát chung CE cấp tín hiệu đến Tải Loa (Speaker) có điện trở RL = Ω mà khơng có tầng khuếch đại cực thu chung CC, điện trở Tải có giá trị bé nên điện trở ac cực thu lúc R'Ctd RC RL RC RL 1000 7,9365 1000 Độ lợi áp mạch khuếch đại CE trường hợp có giá trị là: AV1 R,Ctd r 'e 7,9365 1,587 Tư giá trị cho thấy mạch khuếch đại CC dùng cặp transistor Darlington cải thiện độ khuếch đại áp cho mạch khuếch đại CE Tải có giá trị thấp 5.5.MẠCH KHUẾCH ĐẠI PHÂN CỰC CỰC NỀN CHUNG (CB): Mạch khuếch đại cực chung cho phép tạo độ lợi áp có giá trị cao với độ lợi dòng tối đa Mạch khuếch đại cho điện trở vào có giá trị thấp nên mạch khuếch đại CB thường áp dụng cho trường hợp nguồn tín hiệu cấp vào mạch khuếch đại có điện trở thấp Mơt dạng mạch tiêu chuẩn mạch khuếch đại cực chung trình bày hình H5.35 Cực đầu chung điểm masse ac Tín hiệu vào cấp vào cực phát thơng qua tụ điện Tín hiệu lấy cực thu thông qua tụ điện trước đến cấp đến điện trở Tải Trong hình H5.36, trình bày mạch tương đương ac mạch khuếch đại cực chung, khảo sát cần phân biệt điện trở dùng phân cực tạo điểm làm việc tỉnh cho transistor phần tử khác ảnh hưởng đến chức khuếch đại áp, dòng xét tín hiệu ac vào Ta có kết sau STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI BIÊN ĐỘ NHỎ DÙNG TRANSISTOR 193 HÌNH H5.35: Mạch khuếch đại cực chung CB (Common Base) 5.5.1 ĐỘ LỢI ÁP: Điện áp ac vào mạch khuếch đại cấp vào cực phát, ta có Vin Ve , áp lấy cực thu Vout Vc Như độ lợi áp xác định theo quan hệ : Vout AV Vin Vc (5.54) Ve Điện trở ac tương đương cực thu có xét đến ảnh hưởng điện trở tải xác định theo quan hệ : Rctd HÌNH H5.36: Mạch tương đương ac mạch CB RC RL (5.55) RC RL Điện trở ac tương đương cực phát xác định theo quan hệ: Re r 'e RE (5.56) r 'e RE Khi xem dòng ac cực phát cực thu có giá trị xấp xỉ nhau, suy ra: AV Vc Ve Rctd.Ic Re Ie Rctd Re (5.57) Trong trường hợp RE r 'e ta có Re r 'e , quan hệ (5.57) viết lại sau: AV Rc r 'e (5.58) STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 194 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG TRANSISTOR 5.5.2 ĐIỆN TRỞ VÀO: Điện trở vào nhìn từ cực phát xác định theo quan hệ sau: Rin(emitter) Vin Iin Ve Ie Re Ie Ir Re (5.59) Trong trường hợp RE r 'e ta có Rin(emitter) r 'e , 5.5.3 ĐIỆN TRỞ RA: Khi nhìn vào cực thu điện trở ac r 'c đấu song song với RC Theo nội dung đẽ khảo sát mạch khuếch đại cực phát chung CE ta có r 'c >> RC Tóm lại ta có: Rout RC (5.60) THÍ DỤ 5.9: Cho mạch khuếch đại cực nên chung (CB) hình H5.37, với transistor có DC 250 Xác định: a./ Điện trở vào b./ Độ lợi áp c./ Độ lợi công suất GIẢI: Đầu tiên xác định điểm phân cực tỉnh transistor, ta có: RTH R1.R2 56 12 9,882 k 56 12 R2 Vcc 12 10 1,7647 V 56 12 R1 R2 HÌNH H5.37 VTH IB VTH VBE RTH DC RE Dòng cực thu: Dòng cực phát: 1,7647 V 0,7 V 9,882 k 250 k R1 R2 0,00408 mA IC DC IB 250 0,00408 1,02 mA IE IB IC 0,00408 1,02 1,024 mA Áp VCE : VCE VCC RE IE 12 1,02 10,98 V STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI BIÊN ĐỘ NHỎ DÙNG TRANSISTOR Điện trở AC cực phát: r 'e 195 25 mV 25 mV 24,414 IE 1,024 mA Điện trở ac tương đương cực phát xác định theo quan hệ: Re r 'e RE r 'e RE 0,024414 0,0238 k 23,8 0,024414 Theo (5.59) ta có điện trở vào nhìn từ cực phát xác định theo quan hệ: Rin(emitter) Re 23,8 Điện trở ac tương đương cực thu có xét đến ảnh hưởng điện trở tải xác định theo quan hệ (5.55) : Rctd RC RL RC RL 2,2 10 1,803 k 2,2 10 Độ lợi áp: AV Rctd Re 1803 75,76 23,8 Vì độ lợi dịng điện xấp xỉ nên ta có độ lợi cơng suất AP A V Ai A V STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 196 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG TRANSISTOR BÀI TẬP BÀI TẬP 5.1 a./ Vẽ mạch DC AC tương đương cho mạch khuếch đại hình H5.38 b./ Xác định giá trị : Rin(base) ; Rin(Tot) ; AV c./ Nối tụ bypass điện trở RE tính lại thông số yêu cầu câu b d./ Nối thêm điện trở ngõ tính lại thơng số u cầu câu c HÌNH H5.38 BÀI TẬP 5.2 Cho mạch khuếch đại hình H5.39 a./ Xác định thông số điểm làm việc tỉnh DC b./ Xác định thông số ac mạch khuếch đại: Rin(base) ; Rin(Tot) ; AV ; Ai ; AP HÌNH H5.39 c./ Giả sử nguốn áp xoay chiều cấp vào mạch khuếch đại có nội trở 600Ω , áp hiệu dụng lả 12µV Xác định độ lợi áp tồn phần mạch BÀI TẬP 5.3 Cho mạch khuếch đại hình H5.40 điều chỉnh thay đổi độ lợi biến trở 100Ω cực phát a./ Tìm độ lợi áp cực đại cực tiểu mạch khuếch đại b./ Nếu lắp thêm điện trở tải 600Ω ngõ ra, xác định lại độ lợi áp cực cực tiểu c./ Tìm độ lợi áp tồn phần cực đại điện trở tải kΩ nguồn áp vào có nội trở 300Ω HÌNH H5.40 STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI BIÊN ĐỘ NHỎ DÙNG TRANSISTOR 197 BÀI TẬP 5.4 Cho mạch khuếch đại CC hình H5.41 a./ Xác định xác độ lợi áp mạch b./ Tìm điện trở vào tồn phần mạch Điện áp DC mạch bao nhiệu ? c./ Khi nối thêm điện trở tải RL ngõ thông qua tụ điện Nếu độ lợi áp giảm đến giá trị 0,9 điện trở tải có giá trị bao nhiêu? HÌNH H5.41 BÀI TẬP 5.5 Cho mạch khuếch đại dùng cặp transistor Darlington hình H5.42 a./ Xác định điểm làm việc tỉnh DC cặp transistor Darlington b./ Điện trở vào toàn phần c./ Xác định độ lợi dịng tồn phần mạch khuếch đại BÀI TẬP 5.5 HÌNH H5.42 Cho mạch khuếch đại dùng cặp transistor Darlington hình H5.43 Tìm Rin(emitter) ; AV ; Ai ; AP lúc mạch khuếch đại không tải Bất lợi mạch khuếch đại CB so với loại khuếch đại CE CC HÌNH H5.43 STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 198 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG TRANSISTOR TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] LÊ PHI YẾN – LƯU PHÚ – NGUYỄN NHƯ ANH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Nhà xuất Đại Học Quốc Gia Tp Hồ Chí Minh - 2005 [2] JIMMIE J CATHEY THEORY AND PROBLEMS OF ELECTRONICS DEVICE AND CIRCUITS Schaum’s Outline Series - McGRAW-HILL 2002 [3] TONY R KUPHALDT LESSONS IN ELECTRIC CIRCUIT- VOL - SEMICONDUCTOR Design Science License – 2006 [4] STEVEN T KARRIS ELECTRONIC DEVICE AND AMPLIFIER CIRCUITS WITH MATLAB APPLICATIONS Orchard Publications 2005 STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – PHỤ LỤC – LINH KIỆN R – L – C PL1 PHỤ LỤC PHƯƠNG PHÁP ĐỌC ĐIỆN TRỞ VẠCH MÀU PL1.1 VẬT LIỆU CHẾ TẠO ĐIỆN TRỞ : Khi chế tạo mạch điện tử, người ta thường dùng nhiều phần tử điện trở Kích thước điện trở dùng mạch điện tử bé khoảng vài milimet lớn khoảng vài cm Vật liệu chế tạo nên điện trở đa dạng; phổ biến gồm loại sau: Than (các điện trở công suất bé < 1W) Oxid kim loại (các điện trở cơng suất bé có độ xác cao) Kim loại có điện trở suất lớn (các điện trở cơng suất lớn 2W) Loại thường sử dụng thiết bị gia nhiệt, mạch khởi động động dùng điện trở để hạn chế dòng điện khởi động PL1.2 KÝ HIỆU, ĐƠN VỊ ĐO VÀ CÁC DẠNG THƯỜNG GẶP : Ký hiệu chuẩn bên có đỉnh nhọn Ký hiệu: Đơn vị đo tiêu chuẩn : , thường dùng k (103) M (106) Loại vòng màu, 1/2W Loại vòng màu, 1/2W Loại vòng màu, 1W Điện trở công suất Điện trở loại dán lên mạch in Điện trở mảng Điện trở công suất lớn dùng mạch cơng suất HPL1.1: Hình dạng số điện trở thơng dụng STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 PL1 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – PHỤ LỤC – LINH KIỆN R – L – C PL1.3 CÔNG SUẤT DANH ĐỊNH HAY CÔNG SUẤT ĐỊNH MỨC CỦA ĐIỆN TRỞ : Mỗi điện trở chế tạo với công suất tối đa cho phép gọi công suất danh định, ký hiệu Pdđ Khi dùng điện trở mạch điện phải tính tốn cho công suất tiêu thụ thực R nhỏ công suất danh định truờng hợp Trong đa số trường hợp kích thước điện trở phụ thuộc vào công suất danh định xác định cách đọc thông số ghi điện trở (thường có điện trở cơng suất lớn 1W) xem kích thước điện trở Điện trở loại hàn xuyên lớp bé có công suất danh định 1/8 W ; 1/4 W 1/2W Các điện trở có cơng suất từ 1W trở lên có đường kính tiết diện ngang bé khoảng 4mm PL1.4 XÁC ĐỊNH GIÁ TRỊ R VÀ DUNG SAI BẰNG LUẬT MÀU VÀ LUẬT SỐ : Các điện trở có cơng suất bé 1W thường có giá trị điện trở cho vòng màu số ghi thân điện trở Đối với điện trở có giá trị cho vịng màu, có hai dạng phổ biến loại vòng màu loại vòng màu Các điện trở dán (loại dán mạch in – khơng có chân để xun qua mạch in) có giá trị cho quy ước số ghi thân Cách xác định sau: HPL1.2: Giá trị điện trở xác định theo quy ước màu quy ước số Điện trở hay vòng màu Vòng Vòng Vòng Vòng Vòng Số thứ Số thứ Số thứ Số mủ Sai số ĐEN 0 10 NÂU 1 10 ±1% ±2% ĐỎ 2 10 CAM 3 10 VÀNG 4 10 5 10 ± 0,5 % 6 10 ± 0,25 % TÍM 7 10 XÁM 8 TRẮNG 9 LỤC (XANH LÁ) LAM (XANH DƯƠNG) ± 0,1 % ± 0,05 % VÀNG KIM 0,1 ±5% BẠC 0,01 ± 10 % HPL1.3: Bảng tiêu chuẩn giá trị vòng màu vòng sai số Khi xác định R, cần phải xác định vòng sai số trước dựa vào đặc điểm sau: Vòng sai số nằm riêng rẽ, cách xa vòng khác Vịng sai số có số màu định STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – PHỤ LỤC – LINH KIỆN R – L – C PL1 Sau xác định vòng sai số, đặt vòng nằm vị trì cuối bên phải đọc từ trái qua phải Sau xác định vòng sai số, đặt vịng nằm vị trí cuối bên phải đọc từ trái qua phải Với loại điện trở vịng màu thì: R = AB.10C sai số A số thứ nhất, B số thứ hai C số mũ Với loại vịng màu thì: R = ABC.10D sai số A số thứ B số thứ hai C số thứ ba D số mũ HPL1.4: Bảng tóm tắt qui tắc đọc giá trị điện trở Bằng vịng màu vịng sai số THÍ DỤ: R có vịng màu : Đỏ, tím, nâu, vàng nhũ giá trị : 27.101 5% = 270 5% R có vịng màu : Vàng, tím, đen, đỏ, nâu giá trị : 470.102 1% = 47000 1% R có ghi số 682K giá trị : 68.102 10% BẢNG GIÁ TRỊ THƯƠNG MẠI (GIÁ TRỊ CÓ SẢN XUẤT): Bảng 1.1 : Bảng giá trị thương mại điện trở < 1 10 1.5 2.2 0.33 0.47 3.3 3.9 4.7 5.6 6.2 8.2 10 100 10 12 15 18 22 24 27 33 39 47 51 56 62 68 82 100 1k 100 120 150 180 220 240 270 330 390 470 510 560 620 680 820 1k 10k 1k 1.2k 1.5k 1.8k 2.2k 2.4k 2.7k 3.3k 3.9k 4.7k 5.1k 5.6k 6.2k 6.8k 8.2k 10k 100k 10k 12k 15k 18k 22k 24k 27k 33k 39k 47k 51k 56k 62k 68k 82k 100k 1M 100k 120k 150k 180k 220k 240k 270k 330k 390k 470k 510k 560k 620k 680k 820k 1M 1M 1.2M 1.5M 1.8M 2.2M 2.4M 2.7M 3.3M 3.9M 4.7M 5.1M 5.6M 6.2M 6.8M 8.2M Các điện trở thực tế chế tạo với giá trị theo bảng 1.1 Khi thiết kế mạch thường ta chọn giá trị gần với giá trị tính tốn mà khơng chọn xác giá trị theo tính tốn Việc chọn gần nhằm mục đích tìm điện trở thị trường có sẳn để lắp vào mạch Vì chọn gần nên số trường hợp cần phải tính tốn lại theo giá trị chọn để có độ xác Ngồi dùng nhiều điện trở mắc nối tiếp, song song hỗn hợp để có giá trị điện trở mong muốn Ví dụ ta cần điện trở 2k thị trường có điện trở loại 1k; 1,2k; 1,8k; 2,2k Trong trường hợp mắc nối tiếp điện trở loại 1k để có điện trở tương đương 2k Một ví dụ khác ghép song song điện trở loại 2,2k để có điện trở tương đương 1,1k Trong trường hợp ghép nhiều điện trở mạch rắc rối dùng biến trở để chỉnh định STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 2010 MỤC LỤC CHƯƠNG 01 DIODE VÀ CÁC MẠCH ỨNG DỤNG 1.1.TỔNG QUAN VỀ CHẤT BÁN DẪN: 1.1.1.TÓM TẮT VỀ CẤU TRÚC NGUYÊN TỬ 1.1.2.CHẤT DẪN ĐIỆN, CHẤT CÁCH ĐIỆN VÀ CHẤT BÁN DẪN: 1.1.2.1.CHẤT DẪN ĐIỆN (CONDUCTOR) 1.1.2.2.CHẤT CÁCH ĐIỆN (INSULATOR) 1.1.2.3.CHẤT BÁN ĐIỆN (SEMICONDUCTOR) 1.1.3.DÃY NĂNG LƯỢNG (ENERGY BANDS): 1.1.4 SO SÁNH CẤU TRÚC NGUYÊN TỬ CỦA CHẤT DẪN ĐIỆN VÀ CHẤT BÁN DẪN: 1.1.5 SO SÁNH CẤU TRÚC NGUYÊN TỬ CỦA CHẤT BÁN DẪN SILICON VÀ GERMANIUM: 1.1.6 NỐI CỘNG HÓA TRỊ (COVALENT BONDS): 1.1.8 TÍNH DẪN ĐIỆN TRONG VẬT LIỆU BÁN DẪN: 1.1.8.1.TÍNH DẪN CỦA ELECTRONS VÀ LỔ TRỐNG: 1.1.8.2.DÒNG ĐIỆN TẠO BỞI CỦA ELECTRONS VÀ LỔ TRỐNG 1.1.9 BÁN DẪN LOẠI N VÀ BÁN DẪN LOẠI P: 1.1.9.1.BÁN DẪN LOẠI N: 1.1.9.2.BÁN DẪN LOẠI P: 1.2.DIODE: 1.2.1 ĐỊNH NGHĨA VÀ CẤU TẠO: 1.2.2 VÙNG NGHÈO (DEPLETION REGION): 1.2.3 ĐIỆN THẾ RÀO CẢN (BARRIER POTENTIAL): 1.2.4 GIẢN ĐỔ NĂNG LƯỢNG TẠI MỐI NỐI PN VÀ VÙNG NGHÈO 1.2.5 PHÂN CỰC DIODE: 10 1.2.5.1.PHÂN CỰC THUẬN: 10 1.2.5.2.PHÂN CỰC NGHỊCH: 11 1.2.6 ĐẶC TUYẾN VOLT AMPERE CỦA DIODE: 12 1.2.6.1.ĐẶC TUYẾN VOLT AMPERE KHI PHÂN CỰC THUẬN (FORWARD BIAS): 12 1.2.6.2.ĐIỆN TRỞ ĐỘNG (DYNAMIC RESISTANCE): 13 1.2.6.3.ĐẶC TUYẾN VOLT AMPERE KHI PHÂN CỰC NGHỊCH (REVERSE BIAS): 14 1.2.6.4 ĐẶC TUYẾN VOLT AMPERE CỦA DIODE: 14 1.2.6.5 PHƯƠNG TRÌNH ĐẶC TUYẾN VOLT AMPERE CỦA DIODE THEO SCHOCKLEY: 15 1.3.CÁC MƠ HÌNH CỦA DIODE: 16 1.3.1.MƠ HÌNH DIODE LÝ TƯỜNG: 16 1.3.2.MƠ HÌNH THỰC NGHIỆM CỦA DIODE: 17 1.3.3.MƠ HÌNH HỒN CHỈNH CỦA DIODE: 18 1.4.CHỈNH LƯU BÁN KỲ (HALF-WAVE RECTIFIERS): 20 1.4.1.BỘ NGUỒN DC CƠ BẢN: 20 1.4.2.MẠCH CHỈNH LƯU BÁN KỲ: 21 1.4.3.GIÁ TRỊ TRUNG BÌNH CỦA ÁP CHỈNH LƯU BÁN KỲ: 21 1.4.5.ẢNH HƯỞNG CỦA ĐIỆN THẾ RÀO CẢN LÊN TÍN HIỆU RA CỦA MẠCH CHỈNH LƯU: 22 1.4.6.ĐIỆN ÁP NGƯỢC ĐỈNH TRÊN DIODE (PIV - PEAK INVERSE VOLTAGE): 24 1.4.7.CHỈNH LƯU BÁN KỲ PHỐI HỢP VỚI BIẾN ÁP CÁCH LY GIẢM ÁP: 24 1.5.CHỈNH LƯU TOÀN KỲ (FULL- WAVE RECTIFIERS) : 25 1.5.1.TỔNG QUAN: 25 1.5.2.CHỈNH LƯU TOÀN KỲ DÙNG DIODE VÀ MÁY BIẾN ÁP CÓ ĐIỂM GIỮA: 26 1.5.3.CHỈNH LƯU TOÀN KỲ DÙNG MẠCH CẦU DIODE (CẦU GRAETZ) : 28 1.6 MẠCH LỌC (FILTER): 31 1.6.1.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH LỌC: 31 1.6.2 ÁP TỨC THỜI TRÊN TẢI KHI CHỈNH LƯU TỒN KỲ CĨ MẠCH LỌC TỤ : 32 1.6.3 HỆ SỐ NHẤP NHÔ ĐIỆN ÁP TRÊN TẢI : 34 1.7.DIODE ZENER: 39 1.7.1.TỔNG QUAN: 39 1.7.2.MẠCH TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA DIODE ZENER: 40 1.7.3.CÁC ẢNH HƯỞNG CỦA NHIỆT ĐỘ LÊN DIODE ZENER: 42 1.7.3.1.HỆ SỐ NHIỆT (TEMPERATURE COEFFICIENT): 42 1.7.3.2.CÔNG SUẤT TIÊU TÁN (POWER DISSIPATION): 42 1.7.4.CÁC ÁP DỤNG CỦA DIODE ZENER: 43 1.7.4.1.DÙNG DIODE ZENER ĐIỀU HÒA ÁP NGÕ RA KHI ÁP NGÕ VÀO THAY ĐỔI: 43 1.7.4.2.DÙNG DIODE ZENER ĐIỀU HÒA ÁP NGÕ RA KHI TẢI THAY ĐỔI: 45 1.7.4.3.MẠCH GIỚI HẠN DÙNG DIODE ZENER – MẠCH XÉN: 47 1.8.LED (LIGHT-EMITTING DIODE): 48 1.8.1.NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG VÀ CẤU TẠO: 48 1.8.2.THÔNG SỐ VÀ ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA LED: 50 1.8.3 CÁC ỨNG DỤNG CỦA LED: 52 1.8.3.1.LED ĐOẠN (7 SEGMENTS LED): 52 1.8.3.2.LED CÓ CƯỜNG ĐỘ SÁNG LỚN (HIGH INTENSITY) LED CỰC SÁNG (ULTRA BRIGHT): ………………………………………………… 53 CHƯƠNG TRANSISTOR – CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN CỰC 2.1.TỔNG QUAN VỀ TRANSISTORS: 51 2.1.1.CẤU TRÚC CỦA TRANSISTORs: 51 2.1.2.NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA TRANSISTORs: 51 2.1.3.CÁC THÀNH PHẦN DÒNG ĐIỆN QUA TRANSISTORS:………………………………………… 52 2.1.4.CÁC THÔNG SỐ VÀ ĐẶC TUYẾN CỦA TRANSISTORS: 54 2.1.4.1.HỆ SỐ DC VÀ HỆ SỐ DC : 54 2.1.4.2.GIẢI TÍCH ÁP VÀ DỊNG TRONG MẠCH PHÂN CỰC TRANSISTOR: 54 2.1.4.3.ĐẶC TUYẾN CỰC THU CỦA TRANSISTOR: 55 2.1.4.4.VÙNG NGƯNG DẪN (CUT OFF): 57 2.1.4.5.VÙNG BÀO HÒA (CUT OFF): 57 2.1.4.6.ĐƯỜNG TẢI DC (DC LOAD LINE): 58 2.1.4.7.ẢNH HƯỞNG NHIỆT ĐỘ LÊN HỆ SỐ KHUẾCH ĐẠI DÒNG DC : 59 2.1.4.8.CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI CỦA TRANSISTOR: 59 2.1.4.9.SỰ THAY ĐỔI CÔNG SUẤT CỰC ĐẠI THEO NHIỆT ĐỘ: 60 2.2.CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA TRANSISTOR: 61 2.2.1.CHẾ ĐỘ KHUẾCH ĐẠI: 61 2.2.1.1.CÁC ĐẠI LƯỢNG DC VÀ AC: 61 2.2.1.2.KHẢO SÁT MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG TRANSISTOR: 61 2.2.2.CHẾ ĐỘ ĐÓNG NGẮT: 63 2.2.2.1.ĐIỀU KIỆN ĐẠT TRẠNG THÁI NGƯNG DẪN: 63 2.2.2.2.ĐIỀU KIỆN ĐẠT TRẠNG THÁI BẢO HÒA: 63 2.3.HÌNH DẠNG VÀ VỊ TRÍ CHÂN RA CỦA TRANSISTOR: 65 2.4.CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN CỰC TRANSISTOR: 67 2.4.1 ĐIỂM LÀM VIỆC DC: 67 2.4.1.1 PHÂN CỰC DC: 67 2.4.1.2 GIẢI TÍCH MẠCH DÙNG ĐỔ THỊ: 67 2.4.1.3 ĐƯỜNG TẢI DC (DC LOAD LINE): 69 2.4.1.4 VÙNG LÀM VIỆC TUYẾN TÍNH 70 2.4.1.5 SỰ SÁI DẠNG (DISTORSION) : 71 2.4.2 PHÂN CỰC DÙNG CẦU PHÂN ÁP: 72 2.4.2.1 ĐIỆN TRỞ NHẬP TẠI CỰC NỀN : 73 2.4.2.2 GIẢI TÍCH MẠCH PHÂN CỰC DÙNG CẦU PHÂN ÁP : 73 2.4.2.3 GIẢI TÍCH MẠCH PHÂN CỰC DÙNG MẠCH THÉVENIN TƯƠNG ĐƯƠNG : 75 2.4.2.4 KHẢO SÁT TÍNH ỔN ĐỊNH CỦA MẠCH PHÂN CỰC DÙNG CẦU PHÂN ÁP : 76 2.4.2.5 GIẢI TÍCH MẠCH PHÂN CỰC DÙNG CẦU PHÂN ÁP CHO TRANSISTOR PNP : 77 2.4.3.PHÂN CỰC CỰC NỀN (BASE BIAS): 80 2.4.4.PHÂN CỰC CỰC PHÁT ( EMITTER BIAS): 81 2.4.5.PHÂN CỰC HỒI TIẾP CỰC PHÁT (COLLECTOR-FEEDBACK BIAS): 83 CHƯƠNG 03 TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG – FET 3.1 JFET (JUNCTION FIELD-EFFECT TRANSISTOR): 97 3.1.1.NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG: 97 3.1.2.ĐẶC TÍNH VÀ THƠNG SỐ CỦA JFET: 98 3.1.2.1 CÁC ĐỊNH NGHĨA VÀ CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN : 98 3.1.2.2 ĐẶC TUYẾN CHUYỂN CỦA JFET .101 3.1.2.3 HỆ SỐ ĐIỆN DẪN CỦA JFET (FORWARD TRANSCONDUCTANCE) 104 3.1.2.3 ĐIỆN TRỞ NHẬP (INPUT RESISTANCE) VÀ ĐIỆN DUNG (CAPACITANCE) 105 3.1.2.5 ĐIỆN TRỞ GIỮA CỰC DRAIN VÀ SOURCE : 106 3.1.3.PHÂN CỰC JFET: 106 3.1.3.1 MẠCH PHÂN CỰC JFET DẠNG TỰ PHÂN CỰC : 106 3.1.3.2 MẠCH PHÂN CỰC JFET DÙNG CẦU PHÂN ÁP : 112 3.2 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor): 115 3.2.1.DMOSFET (DEPLETION MOSFET): .115 3.2.1.1.CHẾ ĐỘ NGHÈO (DEPLETION MODE): .115 3.2.1.2 CHẾ ĐỘ TÁC ĐỘNG TĂNG (ENHANCEMENT MODE): 116 3.2.1.3 KÝ HIỆU CỦA D-MOSFET: 116 3.2.2.EMOSFET (ENHANCEMENT MOSFET): .116 3.2.3 MOSFET CÔNG SUẤT (POWER MOSFET): 117 3.2.3.1 LDMOSFET (LATERAL DOUBLE DIFFUSED MOSFET): .117 3.2.3.2 VMOSFET (V-GROOVE MOSFET): .117 3.2.3.3 TMOSFET (T-GROOVE MOSFET): .118 3.2.4 MOSFET CỔNG KÉP (DUAL GATE MOSFET): 118 3.2.5 ĐẶC TÍNH VÀ THÔNG SỐ CỦA MOSFET : 118 3.2.5.1 ĐẶC TUYẾN CHUYỂN CỦA D-MOSFET: .118 3.2.5.2 ĐẶC TUYẾN CHUYỂN CỦA E-MOSFET: .119 3.2.5.3 CÁC ĐIỂM QUAN TRỌN CẦN CHÚ Ý: 121 3.2.6 PHÂN CỰC MOSFET : 121 3.2.6.1 PHÂN CỰC D-MOSFET: 122 3.2.6.2 PHÂN CỰC E-MOSFET 122 CHƯƠNG 04 THYRISTOR VÀ CÁC LINH KIỆN KHÁC 4.1 LINH KIỆN LỚP BÁN DẪN CƠ BẢN: 129 4.1.1 ÁP BẺ GẢY LÚC PHÂN CỰC THUẬN (FORWARD-BREAKOVER VOLTAGE): 130 4.1.2 ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA SUS : 131 4.2.SCR (SILICON-CONTROLLED RECTIFIER): 132 4.2.1.MẠCH ĐIỆN TƯƠNG ĐƯƠNG VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA SCR: 133 4.2.1.1.TÁC ĐỘNG SCR DẪN (KÍCH KHỞI SCR): 133 4.2.1.2.TÁC ĐỘNG SCR NGƯNG DẪN (TẮT SCR): 134 4.2.2.ĐẶC TÍNH VÀ CÁC THƠNG SỐ CỦA SCR: 135 4.2.3 MỘT SỐ CÁC ỨNG DỤNG CỦA SCR: 136 4.2.3.1.TÁC ĐỘNG ĐÓNG NGẮT MẠCH DC DÙNG SCR: 136 4.2.3.2.ĐIỀU KHIỂN CÔNG SUẤT CHỈNH LƯU BÁN KỲ: 137 4.2.3.3.HỆ THỐNG ĐÈN CHIẾU SÁNG DỰ PHỊNG DUY TRÌ HOẠT ĐỘNG KHI MẤT NGUỒN ĐIỆN LƯỚI: 137 4.2.3.4.MẠCH BẢO VỆ QUÁ ÁP DÙNG SCR: 138 4.3.DIAC VÀ TRIAC: 139 4.3.1 DIAC: 139 4.3.2 TRIAC: 140 4.3.3 ỨNG DỤNG TRIAC 141 4.4 UJT (UNIJUNCTION TRANSISTOR): 145 4.4.1 ĐIỆN TRỞ GIỮA CÁC CỰC NỀN 146 4.4.2 MẠCH TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA UJT 146 4.4.3 HỆ SỐ KÍCH DẪN : 147 4.4.4 ĐẶC TÍNH CỰC PHÁT CỦA UJT: 147 4.4.5 CÁC THÔNG SỐ ĐỊNH MỨC CỦA UJT (QUI ĐỊNH DO NHÀ SẢN XUẤT): 148 4.4.6 MẠCH DAO ĐỘNG TÍCH THỐT (RELAXATION OSCILATOR) DÙNG UJT: 150 4.4.7 GIỚI HẠN ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN TRỞ R TRONG MẠCH DAO ĐỘNG TÍCH THỐT: 155 4.5 PUT (PROGRAMMABLE UNIJUNCTION TRANSISTOR): 157 4.5.1 CẤU TRÚC VÀ KÝ HIỆU: 157 4.5.2 NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG: 157 4.5.3 MẠCH DAO ĐỘNG TÍCH THỐT DÙNG PUT: 159 4.5.4 CÁC THÔNG SỐ CỦA PUT: 160 4.5.5 ĐIỀU KIỆN ĐỂ DUY TRÌ TRẠNG THÁI DẪN HỒN TỒN CHO PUT: 161 CHƯƠNG 05 MẠCH KHUẾCH ĐẠI BIÊN ĐỘ NHỎ DÙNG TRANSISTOR 5.1.HOẠT ĐỘNG KHUẾCH ĐẠI: 167 5.1.1.CÁC ĐẠI LƯỢNG AC: 167 5.1.2.BỘ KHUẾCH ĐẠI TUYẾN TÍNH (THE LINEAR AMPLIFIER): 167 5.2.MẠCH TƯƠNG ĐƯƠNG AC CỦA TRANSISTOR: 168 5.2.1.THÔNG SỐ r VÀ MẠCH TƯƠNG ĐƯƠNG THÔNG SỐ r : 168 5.2.2.XÁC ĐỊNH THÔNG SỐ r 'e BẰNG CÔNG THỨC: 169 5.2.3.SO SÁNH CÁC THÔNG SỐ AC VỚI THÔNG SỐ DC : 170 5.2.4.THÔNG SỐ h VÀ MẠCH TƯƠNG ĐƯƠNG THÔNG SỐ h : 170 5.2.5.Ý NGHĨA CỦA CÁC MẠCH TƯƠNG ĐƯƠNG THÔNG SỐ h VÀ THÔNG SỐ r : 171 5.3.MẠCH KHUẾCH ĐẠI PHÂN CỰC CỰC PHÁT CHUNG (CE): 174 5.3.1.GIẢI TÍCH MẠCH TRẠNG THÁI DC: 175 5.3.2 MẠCH TƯƠNG ĐƯƠNG AC: 175 5.3.3 TÍN HIỆU AC TẠI CỰC NỀN: 176 5.3.4 ĐỘ LỢI ( ĐỘ KHUẾCH ĐẠI) ĐIỆN ÁP: 178 5.3.5 ỔN ĐỊNH ĐỘ LỢI ( ĐỘ KHUẾCH ĐẠI) ĐIỆN ÁP: 181 5.3.6 TRẠNG THÁI ĐẢO PHA ÁP RA TRONG MẠCH KHUẾCH ĐẠI CE: 182 5.3.7 ĐỘ LỢI DỊNG ĐIỆN độ lợi cơng suất: 185 5.4.MẠCH KHUẾCH ĐẠI PHÂN CỰC CỰC THU CHUNG (CC): 185 5.4.1 ĐỘ LỢI ĐIỆN ÁP: 186 5.4.2 TỔNG TRỞ NHẬP: .186 5.4.3 ĐIỆN TRỞ RA: .187 5.4.4 ĐỘ LỢI DỊNG ĐIỆN VÀ ĐỘ LỢI CƠNG SUẤT: .188 5.4.5.MẠCH DARLINGTON VÀ ỨNG DỤNG: .190 5.5.MẠCH KHUẾCH ĐẠI PHÂN CỰC CỰC NỀN CHUNG (CB): 192 5.5.1 ĐỘ LỢI ÁP: 193 5.5.2 ĐIỆN TRỞ VÀO: 194 5.5.3 ĐIỆN TRỞ RA: .194 ... H3 .22 : (VGS = 1,5 V; ID = 2, 25 mA) HÌNH H3 .23 STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN: NGUYỄN THẾ KIỆT – 20 10 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET 1 12. .. 20 10 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET 127 BÀI TẬP 3 .22 Xác định điểm làm việc Q JFET hình H3.57 Biết áp cực (D) Gnd 5V ĐẶC TÍNH VÀ THƠNG SỐ CỦA MOSFET BÀI TẬP 3 .23 ... KIỆT – 20 10 128 BÀI GIẢNG ĐIỆN TỬ – CHƯƠNG – TRANSISTOR HIỆU ỨNG TRƯỜNG - FET BÀI TẬP 3 .28 Định áp VDS cho mạch hình H3.60, biết IDSS = mA HÌNH H3.60 BÀI TẬP 3 .29 Định áp VGS VDS cho E-MOSFET
