Bài giảng về Transistor lưỡng cực (có bài tập liên quan)

Tranzistor bipola (BJT) là một loại linh kiện điện tử chủ yếu được sử dụng trong mạch khuếch đại hoặc chuyển mạch. BJT có ba lớp bán dẫn: lớp n cực (ntype), lớp p cực (ptype) và lớp cơ bản. Chúng có thể hoạt động dựa trên dòng điện hoặc dòng điện cả hai chiều. BJT có thể được sử dụng trong nhiều ứng dụng, từ ampli tín hiệu đến các mạch điều khiển công suất lớn.

TRANSISTOR LƯỠNG CỰC

(BJT)

NỘI DUNG

1 Giới thiệu về transistor BJT

2 Cấu tạo transistor BJT

3 Nguyên tắc hoạt động của transistor BJT

GIỚI THIỆU VỀ TRANSISTOR

CẤU TẠO TRANSISTOR

Một Transistor (bóng bán dẫn) là một thiết bị điều chỉnh dòng điện hay điện áp và hoạt động như một công tắc hoặc cổng cho tín hiệu điện tử.

Transistor bao gồm ba lớp vật liệu bán dẫn, mỗi lớp có khả năng mang một dòng điện.

Ký hiệu

Có 2 loại transistor tùy theo cách sắp xếp các lớp bán dẫn: transistor PNP và transistor NPN

Sơ đồ chân

• Chân C (collector) chân thu (cực thu)

• Chân B (Base) chân nền ( cực nền)

• Chân E (Emitter) chân thoát ( cực thoát)

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA TRANSISTOR

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA TRANSISTOR

Tiến hành phân cực transistor PNP (hình a) và NPN (hình b)VEE: điện thế cấp vào chân E

VCC: điện thế cấp vào chân CHình (a): mối nối EB phân cực thuận, mối nối CB phân cực nghịch

Hình (b): mối nối BE phân cực thuận, mối nối BC phân cực nghịch

Chiều chính mang dòng điện

Vùng nghèo

mối nối EB phân cực thuận

Vùng nghèo

mối nối CB phân cực nghịch

Chiều phụ mang dòng điện

Khảo sát nguyên tắc hoạt động của một transistor pnp được phân cực như hình bên

Vùng nghèo

NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA TRANSISTOR

Tóm lại: khi phân cực transistor ta có các tính chất sau:

Transistor pnp mối nối EB phân cực thuận, mối nối CB phân cực nghịch

Transistor npn mối nối BE phân cực thuận, mối nối BC phân cực nghịch

HÌNH DÁNG THỰC TẾ

Transistor pnp a1015 Transistor pnp tip42c Transistor npn c828 Transistor npn tip122

13/09/2021 12

HÌNH DÁNG THỰC TẾ

COMMON BASE CONFIGURATION

TRANSISTOR PHÂN CỰC DẠNG CỰC B (NỀN) CHUNG

Mạch cực nền chung transistor NPN Mạch cực nền chung transistor PNP

Đặc điểm:

1 Cực B của transistor được nối đồng thời ngõ vào và ngõ ra của mạch điện

2 Cực B thường được cấu hình để nối với đất (nối ground)

Tại vùng khuyếch đại:

Đặc tính IE và VBC, VBE

Vùng tuyến tính:

Lúc này điện thế VBE rất nhỏ VBE= 0.2V

Hay: mối nối BC và BE phân cực thuận

Đặc điểm VBC tăng thẳng đứng với giá trị rất nhanh

Lúc này, BJT hoạt động trong vùng bão hòa

Đây là 1 đặc điểm rất quan trọng khi cấu hình BJT dưới điện thế 1 chiều

COMMON EMMITER CONFIGURATION

TRANSISTOR PHÂN CỰC DẠNG CỰC E (PHÁT) CHUNG

Đặc điểm:

1 Cực E của transistor được nối đồng thời ngõ vào và ngõ ra của mạch điện

2 Cực E thường được cấu hình để nối với đất (nối ground)

Vùng tuyến tính:

Lúc này điện thế VBE rất nhỏ VBE= 0.2V

Hay: mối nối BC và BE phân cực thuận

Đặc điểm VCE tăng thẳng đứng với giá trị rất nhanh

Đây là 1 đặc điểm rất quan trọng khi cấu hình BJT dưới điện thế 1 chiều

COMMON COLLECTOR CONFIGURATION

TRANSISTOR PHÂN CỰC DẠNG CỰC C (THU) CHUNG

Đặc điểm:

1 Cực C của transistor được nối đồng thời ngõ vào và ngõ ra của mạch điện

2 Cực C thường được cấu hình để nối với đất (nối ground)

3 – Phân cực bằng cầu chia điện thế

4 – phân cực bằng hồi tiếp điện thê

KHUYẾCH ĐẠI TÍN HIỆU DÙNG BJT ( MẠCH AC )

1 – Mạch nền chung

2 – Mạch thu chung

3 – Mạch phát chung

BJT HOẠT ĐỘNG NHƯ 1 CÔNG TẮC

Transistor npn hoạt động như 1 công tắc

BJT HOẠT ĐỘNG NHƯ 1 CÔNG TẮC

Transistor pnp hoạt động như 1 công tắc

Ngược với BJT npn, Trong trường hợp này: tải trên chân C kéo đất

SỰ BÃO HÒA CỦA BJT

• Mối liên hệ giữa 𝐼𝐶 và 𝐼𝐵 sẽ quyết định BJT có hoạt động trong vùng tuyến tính hay không

• Thông thường, để BJT hoạt động trong vùng tuyến tính thì điện thế VCE phân cực nghịch

• Thông thường ta có:

VC = VCC - ICRC = VCE > VBE

𝐼𝐶 < 𝑉𝐶𝐶 − 𝑉𝐵𝐸

𝑅𝐶NẾU 𝐼𝐶 ~ 𝑉𝐶𝐶−𝑉𝐵𝐸

𝑅𝐶

Lúc này BJT đi dần hoạt động vào vùng bão hòa

SỰ BÃO HÒA CỦA BJT