Chương 4 TRANSISTOR lưỡng cực - Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineeringc

Ch ơng TRANSISTOR L Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN NG C C (BJT) Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Nội dung  Cấu trúc transistor nguyên tắc hoạt động  Cức đặc tr ng dòng điện – điện ứp Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering M đầu  Cức linh kiện c c đ ợc dùng nhiều ng dụng: khuếch đại tín hiệu, mạch logic số, mạch nhớ  Nguyên lý bản: Sử dụng điện ứp gi a c c để điều khiển dòng điện qua c c th  BJT đ ợc minh năm 1948 BƯll Lab dẫn tới s triển c a CNTT kinh tế tri th c  Ngày nay, BJT đ ợc sử dụng phổ biến thiết kế mạch rời rạc, mạch t ơng t , mạch cao tần  BJT kết hợp với MOSFET để tạo cức mạch có tính tr khứng vào lớn, công suất tiêu thụ thấp c a MOSFET dải tần rộng, khả điểu khiển dòng lớn c a BJT Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Cấu trúc đơn giản hóa cức chế độ hoạt động  BJT gồm vùng với lớp tiếp giứp pn  Tùy thuộc điện ứp phân c c cho lớp tiếp giứp, BJT hoạt động cức chế độ khức Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Cấu trúc đơn giản hóa cức chế độ hoạt động  Chế độ Tích c c: ng dụng khuếch đại  Chế độ ngắt bão hòa: ng dụng chuyển mạch Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Hoạt động c a transistor npn chế độ tích c c Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Hoạt động c a transistor npn chế độ tích c c Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Hoạt động c a transistor npn chế độ tích c c  Dịng collector: Phần lớn cức ƯlƯctron khuếch tứn tới đ ợc vùng nghựo C-B CollƯctor điện ứp d ơng hút cức ƯlƯctron qua collƯctor tạo thành dòng ic:  Is: dòng bão hòa (10-12 A tới 10-18 A)  VT: nhiệt (~25 mV)  ic: không phụ thuộc vào vCB vBE /VT  Dòng Base: iB = iB1 + iB2 Vì iB1 iB2 tỉ lệ với e  β : Hệ số khuếch đại dòng emitter chung (từ 50 đến 200) Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Hoạt động c a transistor npn chế độ tích c c  Dịng Emitter: với  α: hệ số khuếch đại dòng base chung  Kết luận dòng c a BJT:  Dòng ic độc lập với vCB -> CollƯctor hoạt động nh nguồn dịng khơng đổi với giứ trị điểu khiển b i vBE  Dòng iB = 1/β.iC nên nhỏ iE = iB + iC Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Hoạt động c a transistor npn chế độ tích c c  Cức mơ hình mạch t ơng đ ơng (tín hiệu lớn): Nếu lối vào BE lối BC -> HSKĐ Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN α -> tên gọi 10 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Phân c c cho cức mạch khuếch đại BJT  Mục tiêu:  Thiết lập dòng chiều không đổi qua Collector dù thay đổi nhiệt độ hay HSKĐ β  Định điểm làm việc (IC, VEC) cho đạt đ ợc tín hiệu khuếch đại lớn Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 80 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Phân c c cho cức mạch khuếch đại BJT  cấu hình dễ thấy nh ng khơng hiệu quả: Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 81 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Phân c c cho cức mạch khuếch đại BJT  Cấu hình phân c c kinh điển: Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 82 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Phân c c cho cức mạch khuếch đại BJT  Cấu hình phân c c phổ biến:  Để IE (do IC) khơng nhạy với biến thiên nhiệt độ β:  Th ờng chọn:  VBB = VCB = ICRC = 1/3 VCC  R1 R2 cho RB nhỏ dòng qua chúng từ IE tới 0.1IE  Phản hồi âm tạo b i RE: Giả sử dòng IE tăng -> VE tăng -> VBE giảm -> dòng IC giảm -> dịng IE giảm Khoa Điện tử - Viễn thơng Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 83 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Phân c c cho cức mạch khuếch đại BJT  Cấu hình phân c c dùng nguồn cộng trừ: Tương tự cấu hình phân cực kinh điển với VBB thay VEE Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 84 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Phân c c cho cức mạch khuếch đại BJT  Phân c c sử dụng điện tr phản hồi từ CollƯctor Base: Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 85 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Phân c c cho cức mạch khuếch đại BJT  Phân c c sử dụng nguồn dịng:  Dịng I khơng phụ thuộc RB β nên RB lớn Nguồn Gương dịng Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 86 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Cức mạch khuếch đại BJT rời rạc  Mạch KĐ EmittƯr chung Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 87 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Cức mạch khuếch đại BJT rời rạc  Mạch KĐ EmittƯr chung: Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 88 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Cức mạch khuếch đại BJT rời rạc  Mạch KĐ EmittƯr chung với điện tr RE Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 89 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Cức mạch khuếch đại BJT rời rạc  Mạch KĐ EmittƯr chung với điện tr RE Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 90 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Cức mạch khuếch đại BJT rời rạc  Mạch KĐ BasƯ chung Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 91 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Cức mạch khuếch đại BJT rời rạc  Mạch KĐ BasƯ chung Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 92 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Cức mạch khuếch đại BJT rời rạc  Mạch lặp lại EmittƯr Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 93 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering Cức mạch khuếch đại BJT rời rạc  Mạch lặp lại EmittƯr Khoa Điện tử - Viễn thông Trường Đại học Công nghệ, ĐHQGHN 94 Kỹ thuật Điện tử Electronics Engineering