Giáo án điện tử công nghệ: tìm hiểu về Transistor pptx

- Khi có điện áp UCE, nh ng các điện tử và lỗ trống không thể v ợt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, khi xuất hiện dòng IBE điện tử bị hút về phía cực C d ới tác dụng của

Së gd&®t cao b»ng

Tr êng thpt nguyªn b×nh

Gi¸o viªn thùc hiÖn :

(Bãng b¸n dÉn)

Còng gièng nh Diot, Transistor ® îc t¹o thµnh tõ 2 b¸n dÉn ®iÖn

- Khi ghÐp mét b¸n dÉn ®iÖn ©m n»m gi÷a 2 b¸n dÉn ®iÖn d ¬ng ta

® îc 1 PNP Transistor.

A.Kh¸i niÖm

- Khi ghÐp mét b¸n dÉn ®iÖn d ¬ng n»m gi÷a 2 b¸n dÉn ®iÖn

©m ta ® îc 1 NPN Transistor.

1 Đầu dẫn (Base)

* Mọi Transistor đều có 3 chân:

2 Đầu thu (Collector)

3 Đầu phát (Emitter)

Để phân biệt PNP hay NPN ta căn cứ vào ký hiệu linh kiện dựa vào mũi tên trên đầu phát.

Nếu mũi tên h ớng ra thì Transistor là NPN

Nếu mũi tên h ớng vào thì Transistor là PNP

* Hai lớp bán dẫn bên ngoài đ ợc nối thành 2 cực:

- Cực phát Emitter viết tắt là E

- Cực thu(Cực góp) Collector viết tắt là C

- Ba lớp bán dẫn đ ợc nối ra thành 3 cực, lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B(Base) lớp bán dẫn rất mỏng và có nồng độ

tạp chất thấp

* Vùng bán dẫn E & C có cùng loại bán dẫn(loại N hay P)nh

ng có kích th ớc và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau đ ợc

* Xét hoạt động của Transistor NPN.

2 Nguyên tắc hoạt động của Transistor

Mạch khảo sát về Nguyên tắc hoạt động

của Transistor

Giả Sử, Ta cấp nguồn 1

chiều UCE vào 2 cực

C&E Trong đó: (+)

nguồn vào cực C, (-)

nguồn vào cực E.

Ta cấp thêm nguồn 1 chiều

UBE đi qua công tắc và

trở hạn dòng vào 2 cực

B&E Trong đó: (+)

nguồn vào chân B, (-)

nguồn vào chân E.

- Khi công tắc đóng, mối P-N đ ợc

phân cực thuận Do đó, có 1

dòng điện chạy từ (+) nguồn

UBE qua công tắc => qua R hạn

dòng => qua mối BE về cực (-)

nguồn tạo thành dòng Ib.

- Khi công tắc mở, ta thấy rằng, mặc dù 2 cực C&E đã đ ợc cấp

điện nh ng vẫn không có dòng điện chạy qua mối CE

đại của Transistor

=> Nh vậy, rõ ràng dòng Ic hoàn toàn phụ thuộc vào dòng Ib và phụ thuộc theo 1 công thức: IC = β IBIB

Mạch khảo sát về NHĐ của Transistor

- Khi có điện áp UCE, nh ng các điện

tử và lỗ trống không thể v ợt qua

mối tiếp giáp P-N để tạo thành

dòng điện, khi xuất hiện dòng IBE

điện tử bị hút về phía cực C d ới tác

dụng của điện áp UCE => tạo thành

dòng ICE chạy qua Transistor.

Giải thích:

Mạch khảo sát về NTHĐ

của Transistor

- Sự hoạt động của Transistor PNP hoàn toàn t ơng tự Transistor NPN, nh ng cực tính của các nguồn điện UCE & UBE ng ợc lại Dòng IC đi từ E sang C còn dòng IB đi từ E sang B.

* Xét hoạt động của Transistor PNP

Mạch khảo sát về NTHĐ

của Transistor

3 Ký hiÖu & h×nh d¹ng

Lo¹i c«ng suÊt nhá, Lo¹i c«ng suÊt lín

- HiÖn nay, trªn thÞ tr êng cã nhiÒu lo¹i Transistor cña nhiÒu n íc s¶n xuÊt nh ng th«ng dông nhÊt lµ c¸c n

Lo¹i A,C th êng cã c«ng suÊt nhá & tÇn sè lµm viÖc cao.

Lo¹i B,D th êng cã c«ng suÊt lín & tÇn sè lµm viÖc thÊp h¬n

Transistor của Trung quốc sản xuất: Bắt đầu bằng số 3, tiếp theo là 2 chữ cái

Transistor của Mỹ sản xuất, th ờng có ký hiệu là 2N

Ví dụ: 2N3055, 2N4073

Chữ cái thứ nhất cho biết loại bóng:

Chữ A & B là bóng thuận, chữ C & D là bóng ng ợc

Chữ cái thứ 2 cho biết đặc điểm:

X & P là bóng âm tần, A & G là bóng cao tần

Các chữ số ở sau chỉ thứ tự sản phẩm

Ví dụ: 3CP25, 3AP20,

- Với các loại Transistor công suất nhỏ thì thứ tự chân C &

B tùy theo bóng của n ớc nào sản xuất, nh ng chân E luôn

ở bên trái nếu ta để Transistor nh hình d ới:

5 Cách xác định chân E,B,C của Transistor

- Nếu là Trans do Nhật sản xuất: Ví dụ loại

C828, A564 thì chân C ở giữa, chân B ở bên

phải

- Nếu Trans do Trung quốc sản xuất thì

chân B ở giữa, chân C ở bên phải

Tuy nhiên, một số Trans đ ợc sản xuất nhái thì

không theo thứ tự này Để biết chính xác ta dùng

ph ơng pháp đo bằng “Đồng hồ vạn năng”

- Với loại Trans công suất lớn thì hầu hết đều có chung thứ tự

chân là:

+ Bên trái là cực B + ở giữa là cực C + Bên phải là cực E

- Ta để đồng hồ thang

đo x1Ω, đặt cố định 1

que đo vào từng chân,

que kia chuyển sang 2

- Trans khi hoạt động có thể h hỏng do nhiều nguyên

nhân, nh h hỏng do nhiệt độ, độ ẩm, điện áp nguồn tăng cao hoặc do chất l ợng của bản thân Trans Để kiểm tra

ta cần nhớ cấu tạo của chúng.

6 Ph ơng pháp kiểm tra Trans

- Kiểm tra Trans thuận PNP, t ơng tự kiểm tra 2 Diode đấu chung cực Katôt, điểm chung là cực B, Nếu đo từ B =>C và B =>E(Que đỏ vào

B, vì thực tế que đỏ là âm nguồn) thì t ơng đ ơng nh đo 2 Diode thuận chiều => Kim lên (Tất cả các tr ờng hợp khác không lên)

- Kiểm tra Trans ng ợc NPN, t ơng tự kiểm tra 2 Diode đấu chung cực Anôt, điểm chung là cực B, Nếu đo từ B =>C và B =>E(Que

đen vào B, vì thực tế que đen là d ơng nguồn) thì t ơng đ ơng nh đo 2 Diode thuận chiều => Kim lên (Tất cả các tr ờng hợp khác không

lên)

* Trans cã thÓ bÞ háng ë c¸c tr êng hîp sau:

- Tr¸i víi c¸c ®iÒu trªn lµ Trans háng.

+ §o thuËn chiÒu tõ B => E hoÆc tõ B => C → kim kh«ng lªn lµ

PhÐp ®o cho biÕt Trans cßn tèt.

PhÐp ®o cho biÕt Trans bÞ chËp BE.

Phép đo cho biết Trans bị đứt.

B ớc 1: Chuẩn bị

B ớc 2&3: Đo cả 2 chiều giữa

B&E => kim không lên.

PhÐp ®o cho biÕt Trans bÞ chËp CE.

B íc 1: ChuÈn bÞ

B íc 2&4: §o c¶ 2 chiÒu

gi÷a C&E => kim lªn

Tr êng hîp ®o gi÷a C&E kim

lªn mét chót lµ bÞ dß CE

- Dòng điện cực đại: là dòng điện giới hạn của Trans, v ợt qua dòng giới hạn này Trans sẽ bị hỏng

7 Các thông số kỹ thuật

- Điện áp cực đại: là điện áp giới hạn của Trans đặt vào cực CE,

v ợt qua điện áp giới hạn này Trans sẽ bị đánh thủng.

- Tần số cắt: là tần số giới hạn mà Trans làm việc bình th ờng, v

ợt quá tần số này thì độ khuếch đại của Trans bị giảm.

- Hệ số khuếch đại: là tỷ lệ biến đổi của dòng ICE lớn gấp bao nhiêu lần dòng IBE.

- Công suất cực đại: Khi hoạt động Trans tiêu tán 1 công suất

P = UCE ICE Nếu công suất này v ợt quá công suất cực đại của Trans thì Trans sẽ bị hỏng.

* Transistor số(Digital Transistor): Có cấu tạo nh loại

th ờng, nh ng chân B đ ợc đấu thêm một điện trở vài

trục KΩ.

8 Một số Trans đặc biệt

* Transistor số th ờng đ ợc sử dụng trong các mạch công tắc,

logic, điều khiển, khi hoạt động ng ời ta có thể đ a trực tiếp áp lệch 5V vào chân B để điều khiển đèn ngắt mở.

* Th ờng có ký hiệu là DTA, KRA, RN22 (đèn thuận), DTC, KRC, RN12, (đèn ng ợc)

* Ký hiệu của Transistor số (Digital Transistor)

Ví dụ: DTA132, DTC124

- Trans công suất lớn th ờng đ ợc

gọi là sò Sò dòng, sò

nguồn các sò này đ ợc thiết kế

để điều khiển bộ cao áp hoặc

biến áp nguồn xung hoạt động,

chúng th ờng có điện áp hoạt

động cao và cho dòng chịu

đựng lớn Các sò công suất

dòng(Ti Vi màu) Th ờng có

đấu thêm các Diode đệm ở

trong song song với cực CE

* Transistor công suất dòng(Công suất ngang)

Sò công suất dòng trong ti vi màu

a ứng dụng.

9 Cấp nguồn và định thiên cho Trans.

- Thực ra 1 thiết bị không có Trans thì ch a phải là thiết bị

điện tử Vì vậy Trans có thể xem là một linh kiện quan trọng nhất trong các thiết bị điện tử, các loại IC thực

chất là các mạch tích hợp nhiều Transtrong 1 linh kiện duy nhất trong mạch điện Trans đ ợc dùng để khuếch

đại tín hiệu Analog, chuyển trạng thái của mạch Digital,

sử dụng làm các công tắc điện tử, làm các bộ tạo dao

động.v.v

- Để sử dụng Trans trong mạch ta cần phải cấp cho nó

một nguồn điện tùy theo mục đích sử dụng mà

nguồn điện đ ợc cấp trực tiếp vào Trans hay đi qua

điện trở, cuộn dây Nguồn Vcc cho Trans đ ợc quy

ớc là nguồn cấp cho cực CE

b Cấp điện cho Trans (Vcc - Điện áp cung cấp)

Cấp nguồn Vcc cho Trans ng ợc và thuận

* Định thiên: Là cấp một nguồn điện vào chân B(qua trở

định thiên) để đặt Trans vào trạng thái sẵn sàng hoạt

động, sẵn sàng khuếch đại các tín hiệu cho dù rất nhỏ

c Định thiên (phân cực) cho Trans

? Tại sao phải định thiên cho Trans nó mới sẵn sàng

hoạt động?

ở trên là 2 mạch sử dụng Trans để khuếch đại tín hiệu, một mạch chân B không đ ợc định thiên & một mạch chân B đ

ợc định thiên thông qua Rđt

Các nguồn tín hiệu đ a vào khuếch đại th ờng có biên độ rất

nhỏ( từ 0,05 => 0,5) khi đ a vào chân B ( đèn ch a có định thiên) các tín hiệu này không đủ để tạo ra dòng IBE ( đặc

điểm mối P-N phải có 0,6V mới có dòng chạy qua) Vì vậy, cũng không có dòng ICE => sụt áp trên Rg = 0V & điện áp

ra chân C = Vcc.

* ở sơ đồ thứ 2: Trans có Rđt

định thiên => có dòng

IBE, khi tín hiệu nhỏ vào chân B => làm cho dòng IBE tăng hoặc giảm =>

dòng ICE cũng tăng hoặc giảm, sụt áp trên Rg cũng thay đổi => và kết quả

đầu ra ta thu đ ợc một tín hiệu t ơng tự đầu vào nh ng

có biên độ lớn hơn

* Định thiên (hay phân cực) nghĩa là tạo 1 dòng điện

IBE ban đầu, một sụt áp trên Rg ban đầu để khi có

một nguồn tín hiệu yếu đi vào cực B, dòng IBE sẽ

tăng hoặc giảm => dòng ICE cũng tăng hoặc giảm => dẫn đến sụt áp trên Rg cũng tăng hoặc giảm => và sụt

áp này chính là tín hiệu ta cần lấy ra

Kết luận

* Mạch định thiên dùng 2 nguồn điện khác nhau.

d Một số mạch định thiên khác

* Mạch định thiên có điện trở phân áp

- Để có thể khuếch đại đ ợc nhiều nguồn tín hiệu mạnh yếu khác nhau, thì mạch định thiên th ờng sử dụng thêm điện trở phân áp Rpa đấu từ B xuống Mass.

Mạch định thiên có điện trở phân áp Rpa

đại khi hoạt động.

* Mạch định thiên hồi tiếp

Xin c¶m ¬n sù chó ý theo dâi cña c¸c thÇy gi¸o c« gi¸o!

C¸c em häc sinh !