Chương 2: TRANSISTOR LƯỠNG CỰC (BJT) doc

Chương 2: TRANSISTOR LƯỠNG CỰC (BJT) Vùng hoạt động BJT Vùng tác động: (Vùng khuếch đại hay tuyến tính) Mối ghép B-E phân cực thuận Mối ghép B-C phân cực nghịch •Vùng bảo hịa: Mối ghép B-E phân cực thuận Mối ghép B-C phân cực thuận •Vùng ngưng: Mối ghép B-E phân cực nghịch Phương pháp chung để phân giải mạch phân cực gồm ba bước: • Bước 1: Dùng mạch điện ngõ vào để xác định dòng điện ngõ vào (IB IE) • Bước 2: Suy dòng điện ngõ từ liên hệ IC=βIB hay IC=αIE • Bước 3: Dùng mạch điện ngõ để tìm thơng số cịn lại (điện chân, chân BJT ) 2.1 Phân cực 2.1.1 Phân cực cố định (Fixed – Bias) Phân cực cố định (Fixed – Bias) • Mạch ngõ BE: VCC − RB I B − VBE = VCC − VBE ⇒ IB = RB • VBE = 0.7V (Si), VBE = 0.3V (Ge) • Suy : IC=βIB • Mạch ngõ CE: VCC = RC I C + VCE VCE = VCC − RC I C hay • Đây pt đường thẳng lấy điện Sự bảo hòa BJT • Để BJT hoạt động vùng tuyến tính nối thu - (CE) phải phân cực nghịch VC > VB ⇒ VC > VB = VBE ⇒ VC = VCC − RC I C = VCE > VBE = 0.7V VCC − 0.7 ⇒ IC < Nếu I C → VCC − 0.7 RC RC BJT dần vào hoạt động vùng bão hòa V I C = CC tức VCE = 0V (thực khoảng 0.2V) Nếu RC Thì VC≤VB, nối CB (thu-nền) phân cực thuận, BJT dẫn bảo hòa I Csat VCC gọi dòng cực thu bảo hòa = RC 2.1.2 Phân cực ổn định cực phát Mạch giống mạch phân cực cố định, mắc thêm điện trở RE xuống mass Cách tính phân cực tương tự mạch phân cực cố định Ở mạch BE: Ta có: VCC = RB I B + VBE + RE I E Thay I E = ( + β ) I B VCC − VBE ⇒ IB = RB + ( + β ) RE (suy IC từ liên hệ: IC=βIB) Ở mạch CE: VCC = RC I C + VCE + RE I E Trong đó: I E = I B + I C = I C ⇒ VCE = VCC − ( RC + RE ) I C I Csat VCC = RC + RE 2.1.3 Phân cực cầu chia điện Dùng định lý Thevenin biến đổi thành mạch tương đương R1 R2 = R1 + R2 VBB = VCC R2 R1 + R2 Trong đó: RBB *Mạch BE: VBB = RBB I B + VBE + RE I E Thay: IE=(1+β)IB VBB − VBE Suy ra: I B = RBB + ( + β ) RE Từ liên hệ I C = β I B *Mạch CE : V CE = VCC − RC I C − RE I E Vì I C = I E ⇒ VCE = VCC − ( RC + RE ) I C Ngoài ra: VC = VCC − RC I C VB = VBB − RB I B VE = RE I E = RE I c Và I Csat VCC = RC + RE Mạch cực chung kiểu mẫu re thông số h Dạng đơn giản Dạng đơn giản Dạng đầy đủ Dạng đầy đủ Các liên hệ cần ý: 26mV 26mV re = = IC IE βre = h ie β = h fe re = h ib h fb = −α = −1 Ngoài ra: v be v be i c β re = = = β ⇒ β i b = g m v be ib ic i b g m Do nguồn phụ thuộc βib thay nguồn gm.vbe 2.2.1 Mạch khuếch đại cực phát (E) chung Trị số β nhà sản xuất cho biết Trị số re tính từ mạch phân cực: 26mV re = IC Từ mạch tương đương ta tìm thơng số mạch vo •Ðộ lợi điện thế: A V = vi Ta có: vo = −β.i b R C vi = β.re i b + ( + β ) R E i b −β.i b R C β.R C Suy ra: A = vo = =− V vi β.re i b + ( + β ) R E i b β.re + ( + β ) R E RC nên A V = − re + R E Nếu RE>>rE RC AV = − RE Dấu - cho thấy Vo Vi ngược pha vi •Tổng trở vào: z i = ii vi β.re i b + ( + β ) R E i b = β.re + ( + β ) R E = β ( re + R E ) = β R E Ta đặt: z b = = ib ib Suy ra: z i = R B // z b •Ðộ lợi dòng điện:A i = v io = − o RC vi ii = − zi io ii vo z i Ai = − vi RC Hay zi Ai = −A V RC •Tổng trở ra: vo zo = io Để tính tổng trở mạch, ta triệt tiêu nguồn (V i=0); áp nguồn có trị số Vo vào phía ngõ vo = zo io Khi vi=0 => ib = => ib=0 (tương đương mạch hở) nên vo zo = = RC io Trong trường hợp nối thêm CE nối chân E xuống mass Mạch tương đương Phân giải mạch ta tìm được: vo RC AV = =− vi re vi z i = = R B // βre ii zo = R C zi Ai = −A V RC Mạch khuếch đại cực phát chung với kiểu phân cực cầu chia điện ổn định cực phát RC RC AV = − =− re + R E RE zi = R // R // z b zi Ai = −A V RC zo = R C z b = β ( re + R E ) = βR E Trong trường hợp nối thêm CE nối chân E xuống mass Mạch tương đương RC AV = − rE z i = R // R // z b z b = β rE zo = R C zi Ai = −A V RC Mạch khuếch đại cực phát chung phân cực hồi tiếp điện ổn định cực phát vo RC RC AV = =− =− vi re + R E RE zi Ai = −A V RC β.R E R B zi = R B + β.R E A V z o = R C // R B 2.3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHUẾCH ĐẠI CỦA BJT Mạch khuếch đại micro dùng cho máy tăng âm 2.3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHUẾCH ĐẠI CỦA BJT Mạch tạo dao động sóng hình sin 2.3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHUẾCH ĐẠI CỦA BJT Mạch đa hài tự dao động dùng tranzito lưỡng cực 1 f= = T 0.69R B2 C1 + 0.69R B1C Hình dạng thực Transistor BJT ... phân cực thuận, BJT dẫn bảo hòa I Csat VCC gọi dòng cực thu bảo hòa = RC 2.1.2 Phân cực ổn định cực phát Mạch giống mạch phân cực cố định, mắc thêm điện trở RE xuống mass Cách tính phân cực tương... tuyến tính) Mối ghép B-E phân cực thuận Mối ghép B-C phân cực nghịch •Vùng bảo hịa: Mối ghép B-E phân cực thuận Mối ghép B-C phân cực thuận •Vùng ngưng: Mối ghép B-E phân cực nghịch Phương pháp chung... Dùng mạch điện ngõ để tìm thơng số cịn lại (điện chân, chân BJT ) 2.1 Phân cực 2.1.1 Phân cực cố định (Fixed – Bias) Phân cực cố định (Fixed – Bias) • Mạch ngõ BE: VCC − RB I B − VBE = VCC − VBE