ktdt c3 bjt 4214 0852

19-Feb-11 Chương TRANSISTOR LƯỠNG CỰC (Bipolar Junction Transistor-BJT) 3.1 Giới thiệu BJT loại linh kiện bán dẫn cực có khả khuếch đại tín hiệu hoạt động khóa đóng mở, thơng dụng ngành điện tử Cấu tạo hình dáng E n+ p C n E: Emitter B C: Collector B: Base E p+ n C p Hình dáng BJT B Ký hiệu BJT E n+ p n C E C C B B B E BJT loại NPN C E p+ n p B C E C B BJT loại PNP B E 19-Feb-11 Chế độ làm việc BJT Tùy theo cách phân cực cho transistor mà transistor có chế độ làm việc khác Transistor có chế độ làm việc bản: Chế độ khuếch đại: JE phân cực thuận JC phân cực ngược - JE: tiếp xúc PN cực phát (E) cực (B) - JC: tiếp xúc PN cực thu (C) cực (B) Chế độ khóa (hay đóng mở): chuyển tiếp JE JC phân cực ngược Chế độ dẫn bảo hòa: chuyển tiếp JE JC phân cực thuận * Chế độ khuếch đại Qui ước dòng BJT IE IC IE IB VEE NPN IC IB VCC VCC PNP VCC Theo định luật Kirchhoff: IE = IC + IB IC = IC (INJ) + ICBO I α = C (INJ ) Định nghĩa thơng số α : IE Vì ICBO nhỏ, bỏ qua : α≈ ⇒ IC = α IE + ICBO IC IE 19-Feb-11 Ví dụ Dịng cực phát transistor NPN 8.4 mA Nếu hạt dẫn bị tái hợp miền dịng rị 0.8% Tìm: a Dòng base IB b Dòng collector IC c Giá trị xác α giá trị xấp xỉ α bỏ qua dòng rò Hướng dẫn a IB = 0.8 % IE b IC = IE - IB c IC (INJ) = IC – ICBO ⇒ α = IC (INJ) / IE Nếu bỏ qua ICBO: α = IC / IE 3.3 Ba sơ đồ BJT 3.3.1 Mạch B chung (Common Base – CB) Cực B cực chung cho mạch vào - Dòng điện ngõ vào dòng IE - Dòng ngõ dòng IC IE E - Điện áp ngõ vào VEB - Điện áp ngõ VCB C IC vi RL B • Mạch CB đơn giản hóa 19-Feb-11 3.3.2 Mạch E chung (Common Emitter – CE) Cực E cực chung cho mạch vào - Dòng điện ngõ vào dòng IB - Dòng ngõ dòng IC - Điện áp ngõ vào VBE IB - Điện áp ngõ VCE IC C B RL vi IE • E Mạch CE đơn giản hóa 3.3.3 Mạch C chung (Common Colletor – CC) Cực C cực chung cho mạch vào - Dòng điện ngõ vào dòng IB - Dòng ngõ dòng IE - Điện áp ngõ vào VBC - Điện áp ngõ VEC IB IE E B RL vi C IC • Mạch CC đơn giản hóa 19-Feb-11 3.4 Đặc tuyến Vôn - Ampe Đồ thị diễn tả mối tương quan dòng điện điện áp BJT gọi đặc tuyến Vôn-Ampe (hay đặc tuyến tĩnh) Người ta thường phân biệt thành loại đặc tuyến: Đặc tuyến vào: nêu quan hệ dòng điện điện áp ngõ vào Đặc tuyến ra: quan hệ dòng áp ngõ Đặc tuyến truyền đạt dòng điện: nêu phụ thuộc dòng điện theo dòng điện vào Đặc tuyến hồi tiếp điện áp: nêu biến đổi điện áp ngõ vào điện áp ngõ thay đổi 3.4.1 Đặc tính B chung 3.4.1.a Họ đặc tuyến ngõ vào B chung: IE = f ( VBE ) V CB = const 10 19-Feb-11 Ví dụ Cho mạch BJT hình bên, có đặc tuyến ngõ vào khảo sát: C E Khi VCC= 25 V IC = 8.94mA B Tìm α BJT bỏ qua ICBO Lặp lại IC = 1.987 mA ngắn mạch VCC Hướng dẫn Khi bỏ qua ICBO: α = IC/IE Tìm IE dựa vào đặc tuyến: IE = f ( VBE ) V CB = const ⇒ Xác định giá trị VBE VCB mạch cụ thể ⇒ IE (VBE = 0.7V; VCB = 25V) IE (VBE = 0.7V; VCB = 0V) 9mA • 2mA • VBE=0.7V VCB=0V VBE=0.7V VCB=25V 11 12 19-Feb-11 Ví dụ α ≅ IC/IE = 8,94 mA/ mA = 0,9933 α ≅ IC/IE = 1,987 mA/ mA = 0,9935 13 3.4.1.b Đặc tuyến ngõ B chung: IC = f ( VCB ) I E = const Đặc tuyến ngõ transistor NPN Lưu ý thang ứng với VCB âm mở rộng 14 19-Feb-11 Ví dụ Dựa vào họ đặc tuyến ngõ vào ngõ mạch CB khảo sát, với sơ đồ mạch hình sau: Tìm dịng cực thu VCB = 10V VBE = 0.7V Hướng dẫn Ta có: IC = f ( VCB ) I Mà: IE = f ( VBE ) V E =const CB =const Từ đặc tuyến ngõ vào, đường VCB = 10V điểm có VBE = 0.7V ⇒ IE=4mA Từ đặc tuyến ngõ ra, đường IE = 4mA, điểm có VCB = 10V 15 ⇒ IC=3.85mA 4mA • 0.7V Họ đặc tuyến ngõ vào CB 16 19-Feb-11 • 3.85mA VCB=10 V Đặc tuyến ngõ transistor NPN 17 3.4.1.c Đánh thủng BJT Do chuyển tiếp JC phân cực ngược nên xảy đánh thủng điện áp phân cực ngược đủ lớn Đặc tuyến ngõ CB bao gồm vùng đánh thủng 18 19-Feb-11 3.4.2 Đặc tính E chung 3.4.2.a Dịng ICEO β Ta có: IC = α IE + ICBO ⇒ α IE = IC - ICBO Chia vế cho α, ta có: IC ICBO − = IE α α I IC ICBO αI − = IB + IC ⇒ IC = B + CBO 1− α 1− α α α ICBO Khi VBE hở mạch, ta có: IC = ICEO = α I 1− α Đặt: β= ⇒ IC = β IB + CBO = β IB + ICEO 1− α 1− α IC ≈ β IB ( xem ICEO ≈ 0) Vì ICEO nhỏ: ⇒ 3.4.2.b Đặc tuyến ngõ vào E chung: IB = f ( VBE ) V CE Đặc tuyến ngõ vào CE 19 = const 20 10 ... IE = f ( VBE ) V CB = const 10 19-Feb-11 Ví dụ Cho mạch BJT hình bên, có đặc tuyến ngõ vào khảo sát: C E Khi VCC= 25 V IC = 8.94mA B Tìm α BJT bỏ qua ICBO Lặp lại IC = 1.987 mA ngắn mạch VCC Hướng... cực ngược Chế độ dẫn bảo hòa: chuyển tiếp JE JC phân cực thuận * Chế độ khuếch đại Qui ước dòng BJT IE IC IE IB VEE NPN IC IB VCC VCC PNP VCC Theo định luật Kirchhoff: IE = IC + IB IC = IC (INJ)... = IE - IB c IC (INJ) = IC – ICBO ⇒ α = IC (INJ) / IE Nếu bỏ qua ICBO: α = IC / IE 3.3 Ba sơ đồ BJT 3.3.1 Mạch B chung (Common Base – CB) Cực B cực chung cho mạch vào - Dòng điện ngõ vào dòng