Bài giảng môn Kỹ thuật điện tử ( Lê Thị Kim Anh ) - Chương 3 potx

Chương TRANSISTOR LƯ NG C C (Bipolar Junction Transistor-BJT) 3.1 Gi i thi u BJT m t lo i linh ki n bán d n c c có kh khu ch đ i tín hi u ho c ho t đ ng m t khóa đóng m , r t thơng d ng ngành ñi n t Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh C u t o hình dáng E n+ p n C B E p+ n p B C Hình dáng BJT E: Emitter C: Collector Bài gi ng môn K thu t ði n t B: Base GV: Lê Th Kim Anh Ky hi u c a BJT E n+ p n C E C C B B B E BJT lo i NPN E p+ n p B C E C C B E B BJT lo i PNP Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh Chê làm vi c c a BJT Tùy theo cách phân c c cho transistor mà transistor s có ch đ làm vi c khác Transistor có ch đ làm vi c b n: - Chê khu ch đ i - Chê khóa - Chê d n b o hịa Bài gi ng mơn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh Ch ñ khu ch ñ i: JE phân c c thu n JC phân c c ngư c - JE: ti p xúc PN gi a c c phát (E) va c c n n (B) - JC: ti p xúc PN gi a c c thu (C) va c c n n (B) Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh Ch đ khóa (hay đóng m ): c chuy n ti p JE JC ñ u ñư c phân c c ngư c Ch ñ d n b o hòa: c chuy n ti p JE JC ñ u ñư c phân c c thu n Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh * Chê khu ch ñ i Qui c vê dòng BJT IE IC IE IB VEE NPN IC IB VCC Theo ñ nh lu t Kirchhoff: IC = IC (INJ) + ICBO ; ð nh nghĩa thông sô α : VEE PNP VCC IE = I C + I B IC(INJ): dòng h t d n ñi qua mi n n n α= Vì ICBO r t nho, có thê bo qua : I C( INJ) IE α≈ ⇒ IC = α IE + ICBO IC IE Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh 3.3 Ba sơ b n c a BJT 3.3.1 M ch B chung (Common Base – CB) vi C c B c c chung cho m ch vào - Dịng n ngo vào dòng IE - Dòng ngõ dòng IC - ði n áp ngõ vào VEB - ði n áp ngõ VCB IE Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh E C IC RL • B M ch CB ñơn gi n hóa 3.3.2 M ch E chung (Common Emitter – CE) C IB C c E c c chung cho m ch B vào vi IE - Dịng n ngo vào dịng IB E • - Dịng ngõ dịng IC M ch CE ñơn gi - ði n áp ngõ vào VBE - ði n áp ngõ VCE Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh IC RL n hóa 3.3.3 M ch C chung (Common Colletor – CC) C c C c c chung cho m ch vào - Dịng n ngo vào dịng IB - Dòng ngõ dòng IE - ði n áp ngõ vào VBC - ði n áp ngõ VEC IE IB E B C vi IC • M ch CC đơn gi n hóa Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh RL Phương trình đư ng t i - VCC + IC RC + VCE = ði m làm vi c tĩnh ngo ra: VCC VCE + ⇔ IC = − RC RC ngo ra: Q(IC,VCE) Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh 3.5.2 Phân c c ki u đ nh dịng base IB va có thêm n trơ RE Phương trình đư ng t i ngo vào: - VCC+ IB RB+VBE +IERE = V i: IE = IC + IB IB RB IC RC VCC Cout Cin = (β+1)IB β VCC − VBE ⇔ IB = R B + (β + 1)R E Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh IE RE Phương trình đư ng t i ngo ra: - VCC + IC RC + VCE+IERE = VCE VCC IC = − + RC + RE RC + RE IB RB IC RC VCC Cout Cin IE Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh RE 3.5.3 Phân c c ki u phân áp RB1 Cin RC B Cout RB2 RE Bi n ñ i tương ñương thành m ch Thevenin: M VCC R B1 R B R BB = R B1 + R B RB2 VBB = Vcc RB1 + RB2 Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh Phương trình đư ng t i ngo vào: RC - VBB + IB RBB + VBE +IERE= IB V i: IE = (β+1)IB β VBB − VBE ⇔ IB = RBB + (β +1)RE Cout Cin Phương trình ñư ng t i ngo gi ng trư ng h p đ nh dịng IB có RE RBB VBB Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh IE RE VCC 3.5.4 Phân c c nhơ h i ti p tư C Phương trình đư ng t i ngo vào: Ta có: -VCC + IERC + IBRB+VBE=0 IB V i: IE = (β+1)IB β VCC − VBE IB = RB + (β + 1)RC IE RC Cout Vcc RB IC Cin VBE Phương trình đư ng t i ngo ra: VCE = VCC – IERC= VCC – ICRC Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh IE VCE 3.6 Thi t kê m ch phân c c Vi c thi t kê đư c tính tốn gia tr ngu n cung c p đ nh Tư u c u vê m làm vi c ta ph i xác ñ nh gia tr n trơ m ch Vì th c tê ñi n trơ s ñư c ch n theo gia tr chu n, ño ch n ph i phu h p v i sai sô cho phép M t sô gia tr R chu n: 10, 12, 15, 18,22, 27,33, 39,43, 47,51, 56, 68, 75, 82, 91 Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh Hư ng d n - VCC + IC RC + VCE = - VCC + IB RB + VBE = IC= β IB ; VBE = 0.7V ⇒ RB = 565KΩ ; RC = 3KΩ Ω Ω ⇒ ch n 560 KΩ va 3KΩ Ω Ω Tính l i IC theo sư thay ñ i c a β t IB ng v i RB ña ch n Tư ño tìm gi i h n c a ñi m phân c c Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh Ví du cho thi t kê phân c c E chung M t transistor silicon NPN có β t i ưu 100, ñư c s d ng m ch phân c c CE đ nh dịng IB, v i VCC = 12V ði m phân c c IC = 2mA VCE = 6V Thi t k m ch dùng ñi n tr chu n 5% Tìm gi i h n có th có c a ñi m phân c c n u β c a transistor thay ñ i t 50 ñ n 150 (m t gi i h n thư ng g p th c t ) Gi s ñi n tr có giá tr t i ưu Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh 3.7 BJT Inverter BJT ñư c ng d ng m t ch c ñ o tr ng thái - Khi ñi n áp ngo vào 5V: RB va RC ñư c thi t kê cho BJT ho t đ ng chê b o hịa - Khi đo VCE ≈ (kho ng 0.1V) ñư c g i VCEsat (saturation), tương ng: VCC IC = IC sat = RC IB = I C sat β VHI − VBE = RB Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh -Khi ñi n áp ngo vào 0V: BJT không d n ⇒ VCE = + 5V K t lu n: V in = 5V ⇒ V out = 0V V in = 0V ⇒ V out = 5V Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh Inverter Thi t kê Inverter - Xác ñ nh gia tr c a ñi n trơ RB va RC cho BJT ho t đ ng chê b o hịa - Sư d ng công th c sau: RB V HI − VBE ( V HI − VBE )β R C = = IB VCC RC VCC R B = β ( V HI − VBE ) β = β Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh 3.8 Công t c transistor M t m ch Inverter dùng transistor ñư c xem m t cơng t c đư c u n b i ñi n áp ngo vào ðư c g i công t c transistor Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh Câu h i c ng cô C u t o c a BJT? Phân lo i? Các chê làm vi c c a BJT? Các cách m c b n c a BJT va thông sô ngo tương ng? ngo vào va Các lo i ñ c n c a BJT? Các ki u phân c c cho BJT m ch khu ch đ i CE? Các cơng th c c n nhơ vê quan c a dịng BJT va sơ α, β? Khái ni m vê BJT inverter va thi t kê? Khái ni m vê công t c BJT? Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh ... chung: Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh I C = f ( VCE ) I B = const 3. 4 .3 ð c tính C chung 3. 4 .3. a H đ c n ngo vào C chung: Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh I B = f ( VCB... nho: IC ≈ βIB (xem ICEO ≈ 0) Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh 3. 4.2.b ð c n ngo vào E chung: Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh IB = f (VBE) V CE =const 3. 4.2.b ð c n... thay ñ i Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh 3. 4.1 ð c tính B chung 3. 4.1.a H ñ c n ngo vào B chung: I E = f ( VBE ) V CB Bài gi ng môn K thu t ði n t GV: Lê Th Kim Anh = const 3. 4.1.b