Đồ án kỹ thuật mạch điện tử ocl đơn

Trang Đồ án môn học - Kỷ thuật mạch điện tử phần A.Transistor lưỡng cực Lý Thuyết I./ Cấu tạo cách mắc: 1./ Cấu tạo: Transistor có cấu tạo gồm miền bán dẫn p va n xen kẻ nhau,tùy thuộc vào trình tự xếp miền p va n ma ta có loại pnp hay npn Transistor loaûi NPN C N P N B E Kyù hióỷu trón maỷch Mọ hỗnh lyù thuyóỳt  Transistor loaûi PNP C P N P B E Kyù hióỷu trón maỷch Mọ hỗnh lyù thuyóỳt ãmin Emitter có nồng độ tạp chất lớn •miền Bazo có nồng độ tạp chất nhỏ •miền Colector có nồng độ tạp chất trung bình ‫٭‬các cách mắc Transistor:có cách mắc Transistor thơng dụng •EC Emiter chung ic ib C Uout B Uin ie E •BC Bazo chung ie Nguyễn Minh Hiển ic Lớp 00ĐT2 Trang Đồ án môn học - Kỷ thuật mạch điện tử Uin E C B •CC Colector chung ib Uout ie E Ib B Uout Uin C ic Trong cách mắc thi cách mắc EC thông dụng 2/Các chế đọ làm việc: Để Transistor làm việc ta phải phân cực cho ứng với cách phân cực mà ta có chế độ làm việc khác nhau: •chế độ bão hịa:các tiếp giáp Je Jc phân cực thuận •chế độ khuếch đại:tiếp giáp Je phân cực thuận, tiếp giáp Jc phân cực ngược •chế độ ngưng dẫn: tiếp giáp Je Jc phân cực ngược III/Các đặc tuyến tĩnh: 1.Cách mắc EC: đặc tuyến ngõ vào: Ib=f(Ube) biểu diễn phụ thuộc dòng chạy qua cực theo điện áp cực cực thu xác định đặc tuyến ngõ ra: Ic=f(Uce)  biểu diễn mối quan hệ giũa dòng cực thu với áp rơi cực thu dịng khơng đổi Đặc tuyến truyền đạt: Ic=f(Ib) biểu diển phụ thuộc dòng theo dòng vào Nguyễn Minh Hiển Lớp 00ĐT2 Đồ án môn học - Kỷ thuật mạch điện tử Trang 2.cách mắc BC: đặc tuyến ngõ vào: Ie=f(Ube) biểu diễn quan hệ dòng Ie áp vào Ube Ucb không đổi đặc tuyến ngõ ra:biểu diễn quan hệ dòng Ic áp giữ cực thu với cực dòng Ie xác định 3.cách mắc CC: đặc tuyến ngõ vào:biểu diễn quan hệ Ib Ucb Ucc số đặc tuyến ngõ ra:biểu diễn mối quan hệ Ie điện áp Uce có dịng vào Ib khơng đổi Nguyễn Minh Hiển Lớp 00ĐT2 Đồ án môn học - Kỷ thuật mạch điện tử Trang IV./phân cực ổn định điểm làm việc: ‫٭‬Việc phân cực cho Transistor làm việc chế độ khuyếch đại phải bảo đảm yêu cầu sau: • Tiếp giáp Je phân cực thuận, tiếp giáp Jc phân cực ngược •Dịng ic phải lớn nhiều dịng ngược ice0 • Phải đảm bảo yêu cầu công suất nhiệt độ ‫٭‬Đường tải tĩnh điểm cơng tác tĩnh: • Đường t ải tĩnh vẽ đặc tuyến Transistor để nghiên cứu dòng điện điện áp mắc mạch cụ thể Điểm cơng tác tĩnh điểm nằm đường tãi tĩnh xác định điều kiện phân cực cho Transistor • Chế độ tĩnh Transistor mắc kiểu EC xác định bốn tham số Ib,Ic,Ube,Uce thường cho trước tham số, ba tham số cịn lại xác định thơng qua đặc tuyến vào Transistor ٠Họ đặc tuyến vào:Ib=f(Ube) Uce=const Họ đặc tuyến ra:Ic=f(Uce) Ib=const  Quan hệ ràng buộc đường tãi tĩnh Ic=f(Uce) Xét mạch sau: I C (R C +R E )=2V CC cc-V CE  IC = Đường tải tĩnh có độ dốc: 2VCC RC  RE d ic d vCE =- - VCE RC  RE RC  RE thây đổi giá trị điện trở đường tải tĩnh xoay xung quanh điểm P, cịn điện áp nguồn thay đổi đường tải tĩnhdịch trái dịch phải Điểm làm việc tĩnh giao điểm đường tải tĩnh đặc tuyến ứng với dòng bảo hòa Ib phân cực cho Transistor +Các biện pháp ổn định điểm làm việc tĩnh: ổn định dịng Ic tốt +Hiện trơi điểm làm việc: Đặc tính Transistorlàm việc miền tích cực đặc trưng ba tham số Ube,Icb0,  Sự thay đổi ba tham số ngyên nhân dẫn đến làm trôi điểm làm việc tĩnh Như trôi điểm làm việc tĩnh thay đổi điểm làm việc ban đầu phân cực ảnh hưởng nhiệt độ +Hệ số ổn định nhiệt: Nguyễn Minh Hiển Lớp 00ĐT2 Đồ án môn học - Kỷ thuật mạch điện tử Trang Khi nhiệt độ thay đổi Ube,Icb0,  , thay đổi theo dòng Icb0 thay đổi nhiều với Transistor Si nên ta bỏ qua thay đổi U be,  Để xét tính ổn định nhiệt mạch nhiệt độ thay đổi ta dùng hệ số ổn định nhiệt ST 1  I C I B = = I CBO   I C S nhỏ Transistor ổn định nhiệt Để điểm làm việc tĩnh ổn định phân cực phải giảm ảnh hưởng nhiệt độ Có phân cực sau: V./Các Sơ Đồ Cung Cấp Và Ổn Định Điểm Làm Việc Cho BJT 1./ Cung Cấp Và Ổn Định Điểm Làm Việc B ằng H ồi Tiếp Âm Dòng Điện Một Chiều: Sau sơ đồ tiêu biểu cho Emiter chung Xét sơ đồ EC: Ib1=Ib+Ib2  Ib2 Ube=Ub+Ue= VCC R2 -I RE R1  R2 E Tính tốn cho Ube>>V  làm cho tiếp giáp BE phân cực thuận Nguyên tắc ổn định: Khi Ic tăng nhiệt độ mặt ghép tăng nồng độ tạp chất BJT tăng, điện áp hạ RE: UE0= IE RE tăng Điện áp cực B tăng theo phân áp R 1,R2 không thay đổi nên điện áp Bazo Emiter giảm U be  =Ub-Ue làm cho Ib giảm theo mà Ic=  Ib, nên Ic giảm kéo dòng Ic giá trị ban đầu Ngược lại, Ic giảm Ube tăng Ib tăng làm cho Ic tăng theo kéo dòng Ic giá trị ban đầu Trong sơ đồ này, RE làm nhiệm vụ hồi tiếp âm dòng điện chiều để ổn định điểm làm việc tĩnh Để tránh hồi tiếp âm dịng tín hiệu R E làm giảm hệ số khuyếch đại mạch, ta mắc song song với điện trở RE tụ thoát xoay chiều CE Tụ CE có tác dụng ngắn mạch tín hiệu xoay chiều Thường chọn IE RE=(1 2)V Hệ số ổn định nhiệt: 1  ST=   I B =1+  I C 2./ Cung Cấp Và Ổn Định Điểm Làm Việc Bằng Hồi Tiếp Điện Áp Nguyễn Minh Hiển Lớp 00ĐT2 Trang Đồ án môn học - Kỷ thuật mạch điện tử Rb vừa điện trở phân cực vừa điện trở hồi tiếp Chọn Rb thích hợp để BJT làm việc chế độ khuyếch đại Ta c ó Ucc=(Ib+Ic)Rc+Ube+IbRb=Ib (Rb+Rc)+IcRc+Ube  RC I C U CC  U BE + Rc  Rb Rc  Rb  RC I B dI B = = I C dI C Rc  Rb  Ib= Suy hệ số ổ định nhiệt: 1  ST=   RC RC  RB Nếu chọn Rc>> Rb thi St1 Nhưng Rc điện trở tải không q lớn B./ Khuyếch đại tín hiệu bé Transistor có ba cách mắc EC, BC, CC Sau dùng sơ đồ tương đương để phân tích mạch tín hiệu bé 1./ Sơ đồ EC: a./ Trở kháng vào BJT mạch khuyếch đại Trở kháng vào BJT:rv=rbe+(1+  )Re Trở kháng vào mạch khuyếch đại:Rv=Rn+Rb//rv; với Rb=R1//R2 b./ Hệ số khuyếch đại dòng mạch: Ki=it/iv=  Rb Rc Rc  Rt Rb  Rbe c./ Hệ số khuyếch đại áp: Nguyễn Minh Hiển Lớp 00ĐT2 Đồ án môn học - Kỷ thuật mạch điện tử Ku= Trang Rc // Rt Ur R1 = Ki = Uv Rv Rn  Rb // rv Mạch khuyếch đại tín hiệu vào ngược pha 2./ Mạch khuyếch đại BC: a./ Trở kháng vào mạch khuyếch đại Rv= Rn+ reb= Rn+ re+rb/(1+  ) : nhỏ b./ Hệ số khuyếch đại dòng mạch: Ki= It/Iv=  Rc