Kỹ thuật điện tử TRANSISTOR lưỡng cực

Ngày tháng 10 năm 2014 K thu t Đi n t : TRANSISTOR L ỡng cực - VOER K THU T ĐI N T GIÁO TRÌNH KHOA H C VÀ CỌNG NGH TRANSISTOR L ỡng c c Tác giả: Khoa CNTT ĐHSP KT H ng Yên Tổng quan Bài s gi i thi u tranzito l ỡng cực (Bipolar Junction Transistor ậ BJT) Đây linh ki n bán d n quan tr ng có l p ti p xúc P-N chân n cực Trong s trình bày nguyên lý hoạt đ ng c a tranzito l ỡng cực ch đ cấp n phân cực cho ch đ tích cực, ch đ ngắt ch đ bưo hịa Bài trình bày cách mắc c a tranzito l ỡng cực sơ đ mạch khu ch đại cách mắc cực gốc chung, cực phát chung cực góp chung, đặc điểm c a t ng cách mắc Trong đề c p đ n ph ơng pháp phân cực cho tranzito nh phân cực dòng cực gốc, phân cực phân áp phân cực hối ti p Đ ng th i ch ơng trình bày sơ đ t ơng đ ơng c a tranzito ch đ khu ch đại tín hi u nhỏ trình bày ch đ chuyển mạch c a tranzito C sở nguyên lý Chế đ ho t đ ng transistor npn vƠ pnp Tranzito l ỡng cực g m có hai ti p xúc P-N đ ợc tạo nên b i miền bán d n loại P N x p xen k N u miền bán d n bán d n loại N ta có tranzito l ỡng cực loại P-N-P N u miền bán d n bán d n loại P ta có tranzito l ỡng cực loại N-P-N http://voer.edu.vn/c/transistor-luong-cuc/5ac39975/a73d6824 1/13 Ngày tháng 10 năm 2014 K thu t Đi n t : TRANSISTOR L ỡng cực - VOER a Tranzito lưỡng cực loại P-N-P (hay tranzito thuận) cấu tạo ký hiệu sơ đồ mạch; b Tranzito N-P-N (hay tranzito ngược) cấu tạo ký hiệu Tranzito có chân cực là: - Cực Phát ký hi u chữ E (Emitter) ngu n phát hạt tải n tranzito - Cực Gốc ký hi u chữ B (Base) cực điều khiển dòng n - Cực Góp ký hi u chữ C (Collector) có nhi m vụ thu nh n tất hạt d n t phần phát E qua phần gốc B t i - Hai ti p xúc P-N ti p xúc phát-gốc ký hi u TE (g i tắt ti p xúc phát), ti p xúc góp-gốc ký hi u TC (g i tắt ti p xúc góp) Nguyên lý làm vi c c a tranzito Khi ch a cung cấp n áp lên chân cực c a tranzito hai ti p xúc phát TE góp TC thái cân dòng n t ng chạy qua chân cực c a tranzito trạng Muốn cho tranzito làm vi c ta phải cung cấp cho chân cực c a m t n áp m t chiều thích hợp Có ba ch đ làm vi c c a tranzito là: ch đ tích cực (hay ch đ khu ch đại), ch đ ngắt ch đ d n bưo hòa Cả hai loại tranzito P-N-P N-P-N có nguyên lý làm vi c giống nhau, có chiều ngu n n cung cấp vào chân cực ng ợc dấu + Ch đ ngắt: Cung cấp ngu n n cho hai ti p xúc P-N phân cực ng ợc Tranzito có n tr l n có m t dịng n nhỏ chạy qua nên tranzito coi nh không d n n + Ch đ d n bưo hòa: Cung cấp ngu n n cho hai ti p xúc P-N phân cực thu n Tranzito có n tr nhỏ dịng n qua l n ch đ ngắt ch đ d n bưo hòa, tranzito làm vi c nh m t phần t n tính mạch n tranzito nh m t khóa n t đ ợc s dụng mạch xung, mạch số http://voer.edu.vn/c/transistor-luong-cuc/5ac39975/a73d6824 ch đ 2/13 Ngày tháng 10 năm 2014 K thu t Đi n t : TRANSISTOR L ỡng cực - VOER + Ch đ tích cực: Ta cấp ngu n n cho ti p xúc phát TE phân cực thu n, ti p xúc góp TC phân cực ng ợc ch đ tích cực, tranzito làm vi c v i q trình bi n đ i tín hi u dịng n, n áp, hay cơng suất có khả tạo dao đ ng, khu ch đại tín hi u, Đây ch đ thơng dụng c a tranzito mạch n t t ơng tự So sánh gi a Transistor lo i Ge vƠ Si Đặc điểm đ ờng đặc tuyến H đặc n vào: Đặc n vào mô tả mối quan h n áp vào dòng n vào nh sau: UEB = f1(IE) UCB = const Xét tr ng hợp đối v i tranzito l ỡng cực Gecmani loại P-N-P Khi cực góp h n Vôn-Ampe c a ti p xúc P-N phân cực thu n nên ta có: đặc n vào đặc IE = I0(e UEB/VT ậ 1) Ta có đ ng đặc n vào mơ tả hình 6.2 Họ đặc tuyến vào tranzito gecmani loại P-N-P Khi UCB ≤ 0, đặc n xê d ch ch ng tỏ n áp cực góp ảnh h ng đ n dòng n qua ti p xúc phát H đặc n ra: Đặc n biểu th mối quan h dịng n mạch cực góp v i n áp mạch cực góp Ta có mối quan h sau: IC = f2(UCB) IE = cont Biểu th c tính dịng n cực góp IC nh sau: IC = IE + ICBo http://voer.edu.vn/c/transistor-luong-cuc/5ac39975/a73d6824 3/13 Ngày tháng 10 năm 2014 K thu t Đi n t : TRANSISTOR L ỡng cực - VOER Họ đặc tuyến tranzito gecmani loại P-N-P Thiết lập vƠ ổn định điểm lƠm vi c cho transistor Xác định n trở Colector (RC) Muốn tranzito làm vi c nh m t phần t tích cực phần t c a tranzito phải thảo mưn điều ki n thích hợp tham số c a tranzito nh mục tr c đư bi t, phụ thu c nhiều vào n áp phân cực chuyển ti p colectơ emitơ Nói m t cách khác giá tr tham số phụ thu c vào điểm công tác c a tranzito M t cách t ng quát, dù tranzito đ ợc mắc mạch theo kiểu nào, muốn làm vi c ch đ khuy ch đại cần có điều ki n sau: - Chuyển ti p emitơ ậ bazơ phân cực thu n - Chuyển ti p bazơ ậ colectơ phân cực ng ợc Có thể minh h a điều qua ví dụ xet tranzito, loại pnp (h.2.33) N u g i UE, UB, UC lần l ợt n th c a emitơ, bazơ, colectơ, c vào điều ki n phân cực kể n th phải thảo mưn điều ki n: UE > U B > U C Hưy x t điều ki n phân cực cho t ng loại mạch -T mạch chung bazơ v i chiều mũi tên h ng d ơng c a n áp dịng n, xác đ nh đ ợc cực tính c a n áp dịng n cực tranzito mắc CB nh sau: UEB = UE ậ UB > IE>0 UCB = UC ậ UB> IC IB IC IB