15 tranzitor bjt

1.5. Tranzitor lìng cùc BJT (Bipolar Junction Tranzitor) 1. Nguyªn lÝ, cÊu t¹o. 2. §Æc tÝnh, th«ng sè 3. §Æc ®iÓm cÊu t¹o 4. S darlingtonơ đồ 1. Nguyªn lÝ cÊu t¹o BJT • CÊu t¹o cña tranzitor cã d¹ng nh h×nh vÏ p p n Emit¬ Colect¬ Baz¬ a) n n p Emit¬ Colect¬ Baz¬ b) B C E B C E B E C B E C c) e) d) f) Ho¹t ®éng • §Ó m« t¶ ho¹t ®éng cña tranzitor, ta lÊy tranzitor l¹i pnp lµm vÝ dô. H×nh 1.12 Nguyªn lý ho¹t ®éng cña tranzitor p p Dßng h¹t ®a sè B Vïng nghÌo n C E p p Dßng h¹t thiÓu sè B Vïng nghÌo n C E p p Dßng h¹t thiÓu sè B I E n C E Dßng h¹t ®a sè I B I C a. c. b. Trên hình 1.12a, khi tiếp giáp colector không đợc phân cực, tiếp giáp emitor đợc phân cực thuận. Độ rộng vùng điện tích không gian giữa p và n (còn gọi là vùng nghèo) sẽ bị giảm, mức giảm tuỳ theo điện áp phân cực, kết quả là dòng của các hạt đa số (các lỗ trống) khuếch tán từ miền bán dẫn p (cực E) sang miền bán dẫn n (cực B). Khi tiếp giáp emitor không đợc phân cực, tiếp giáp colector phân cực ngợc, không có dòng của các hạt đa số (điện tử ở bán dẫn n) chỉ có dòng của các hạt thiểu số (lỗ trống ở bán dẫn n) (hình 1.12 b). Trờng hợp tiếp giáp emitor phân cực thuận, tiếp giáp colector phân cực ngợc (hình 1.12c). Khi tiếp giáp emitor phân cực thuận, các hạt đa số khuếch tán qua tiếp giáp tới miền bazơ taọ nên dòng I E . Tại miền bazơ các hạt đa số này lại chuyển thành các hạt thiểu số, một phần bị tái hợp với các điện tử tạo thành dòng I B , phần còn lại do độ rộng của miền bazơ rất mỏng, tiếp giáp colector phân cực ngợc nên các lỗ trống ở miền bazơ bị cuốn sang miền colector taọ lên dòng I c . Dòng I c này đợc tạo bởi hai thành phần: dòng của các hạt đa số từ miền emitor, và dòng của các hạt thiểu số (lỗ trống ở miền bazơ khi cha có sự khuếch tán từ emitor sang). 2. Đặc điểm kết cấu Dòng điện điều khiển I b đợc xác định I b = I C / Trong điện tử công suất, dòng điện lớn nên tranzitor làm việc ở chế độ đóng cắt nên khi mở phải thoả mãn điều kiện: I b = k bh . I C / (k bh = 1,2 ữ 1,5 - hệ số bão hoà), điện áp bão hoà CE khoảng 1-1,5 V I b = I C / Do cần hệ số khuếch đại lớn nên BJT thờng cấu tạo dạng darlington Sơ đồ cấu trúc BJT Thêm một lớp bán dẫn n - là vùng có trở kháng cao n n - n n n p p EB C p p - p p p n n EB C Hoạt động p - n - là vùng có trở kháng cao, dó đó tranzitor có điện áp cao hay thấp phụ thuộc độ dầy miền n - ở chế độ bão hoà, dòng điện I b lớn, các điện tử đợc đa thừa vào vùng p, các điện tích trung gian không trung hoà hết vùng bazơ có điện trở nhỏ có dòng điện chạy qua. Do tốc độ trung hoà điện tích không kịp, tranzitor không còn khả năng khống chế dòng điện. 3. Đặc tính của BJT Đặc tính tĩnh của BJT Đặc tính điều khiển nh hình bên Một số nhận xét: Cùng một I C muốn có U CE nhỏ thì I B phải lớn Hệ số khuếch đại của tran công suất nhỏ (cỡ hàng chục I C I B U CE =0,2V U CE =0,5V U CE =5V U CE =20V U CE =200V I C I B =I C / I B Đặc tính ra U CB0 - điện áp đánh thủng CB khi hở E U CE0 - điện áp đánh thủng CE khi hở B U CE I C I B =0 Hở Emitơ I B tăng U CT U CB0 U CE0 [...]... dòng điện bazơ mA U sụt áp thuận; (khoảng (0,7 - 2)V) P tổn hao công suất sinh nhiệt (đến hàng kW) Tcp- nhiệt độ làm việc cho phép; Tại lớp tiếp giáp khoảng 2000C UCE - điện áp CE; Trong khoảng (50 -150 0)V UBE - điện áp BE; hàng vôn 4 Sơ đồ darlington Từ đặc tính tĩnh ở trên thấy rằng hệ số khuếch đại dòng điện của các tran công suất nhỏ chỉ khoảng hàng chục Do đó cần mắc hai tran nối tiếp nhau như . 1.5. Tranzitor lìng cùc BJT (Bipolar Junction Tranzitor) 1. Nguyªn lÝ, cÊu t¹o. 2. §Æc tÝnh, th«ng sè 3. §Æc ®iÓm cÊu t¹o 4. S darlingtonơ đồ 1. Nguyªn lÝ cÊu t¹o BJT • CÊu t¹o cña tranzitor. C B E C c) e) d) f) Ho¹t ®éng • §Ó m« t¶ ho¹t ®éng cña tranzitor, ta lÊy tranzitor l¹i pnp lµm vÝ dô. H×nh 1.12 Nguyªn lý ho¹t ®éng cña tranzitor p p Dßng h¹t ®a sè B Vïng nghÌo n C E p p Dßng. chạy qua. Do tốc độ trung hoà điện tích không kịp, tranzitor không còn khả năng khống chế dòng điện. 3. Đặc tính của BJT Đặc tính tĩnh của BJT Đặc tính điều khiển nh hình bên Một số nhận