Giáo trình phân tích khả năng phân loại các loại diode phân cực trong bán kì âm tín hiệu p8 doc

Giáo trình Linh Kiện Điện Tử v BE (t) = V BE + v be (t) Thành phần tức thời = thành phầ DC + thành phần xoay chiều. ong vùng nền đ u của các dòng điện. Do nối nền phát phân cực thuận nên giữa B’ và E cũng có mộ điện trở động r e giống như điện trở động r d trong nối P-N khi p n Trong mô hình các dòng điện chạy trong transistor ta thấy: điểm B’ nằm tr ược xem như trung tâm giao lư t hân cực thuận nên: E e I r = mV Ngoài ra, ta cũng có điện trở r b của vùng bán dẫn nền phát (ở đây, ta có thể coi như đây là điện trở giữa B và B’). Do giữa B’ và C phân cực nghịch nên có một điện trở r 0 rất lớn. T e = βi b chạ qua và được coi như mắc song song với r 0 . ong cách mắc nền chung: 26 n+ p B’ n- i e i b’ i c B C E uy nhiên, vẫn có dòng điện i c = α.i y * α là độ lợi dòng điện xoay chiều tr cCC ac idiI == ∆ =α=α e α EE idiI hông thường α ho α ac gần bằng à xấp xĩ bằng đơn vị. β là độ lợi dòng đ xoay chiều trong cách mắc cực phát chung. ∆ T ặc DC v * iện b c B C B C feac i i di di i i h == ∆ ∆ ==β=β Thông thường β hoặc β ac gần bằng β DC và cũng thay đổi theo dòng i c . rị số α, β cũng được nhà sản xuấ p. Như vậy, mô hình của transistor i tín hiệu xoay chiều có thể được mô tả như b thường có tr ể bỏ qua trong mô hình của ansistor. T t cung cấ đối vớ sau: r ị số khoảng vài chục Ω, r 0 rất lớn nên có th Hình 31 C E B r o r b tr r e B B’ i e α .i e = β .i b i b Hình 32 Trang 81 Biên soạn: Trương Văn Tám . Giáo trình Linh Kiện Điện Tử 2. iện dẫn truyền (transconductance) ay đổi này bằng một đặc tuyến truyền (transfer curve) của transistor. Đặc tuyến này giống như đặc tuyến của diode khi phân cực thuận. Người ta định nghĩa điện dẫn truyền của transistor Đ Ta thấy rằng, dòng điện cực thu I C thay đổi theo điện thế nền phát V BE . Người ta có thể biểu diễn sự th I D (mA C (mA) = I E 0 0 V D V BE (volt) I D =I O .exp(V D /V T )I C =I CES .exp(V BE /V T ) ) I (volt) I C 0 V BE (mV) (mA) I D =I O .exp(V D /V T ) Q Tiếp tuyến có độ dốc =g m =I C /V T v be E B ≈ E C B + - g m v be C Hình 33 là: )t(ii ∆ )t(vV beBE m ∆ g cc == Và đó chính là độ dốc của tiếp tuyến với đặc tuyến truyền tại điểm điều hành Q. ương tự như diode, ta cũng có: T T BE V V CESC e.II = Trong I đó, I C là dòng điện phân cực cực thu; CES là dòng điện rĩ cực thu khi V BE = 0V e KT V T = (T: nhiệt độ Kelvin) Ở nhiệt độ bình thường (25 0 C), V T = 26mV Ta có thể tính g m bằng cách lấy đạo hàm của I C theo V BE . T BE V V CES BE C m e. VT I dV dI g == Trang 82 Biên soạn: Trương Văn Tám . Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Và )( C V I g m Ω= Ở nhiệt độ bình thường (25 0 C) ta có T : mV26 I g C m = 3. Tổng trở vào của transistor: Ngư định nghĩa ở vào củ transistor bằng mô hình sau đây: ng trở vào nhìn từ cực n : đối với tín hiệu xoay chiều, ta có mạch tương đương ở ngõ v ời ta tổng tr a BJT i in + - v in Hình 34 in in in i v R = Ta có hai loại tổng trở vào: tổng trở vào nhìn từ cực phát E và tổ ền B. Tổng trở vào nhìn từ cực phát E i e = -i in + - v be = -v in Hình 35 e be in in in i v i v R == E C B Theo mô hình của transistor ào như sau: - + B E B’ E B’ r e r e - + B i e i e i e 1 r b +β i b r b Hình 36 Trang 83 Biên soạn: Trương Văn Tám . Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Vì i e =(β+1)i b nên mạch trên có thể vẽ lại như hình phía dưới bằng cách coi như dòng e chạy trong mạch và phải thay r b bằng 1 r b +β i . Vậy: 1 r)1(r r 1 r i v R eb e b e be in +β + β + =+ +β == Đặt: h ie = r b +(β+1).r e uy ra: 1 h R ie in +β = S e b r 1 r << +β Do β>>1, r b nhỏ nên nên người ta thường coi như: e b ein r 1 r rR ≈ +β += Tổng trở vào nhìn từ cực nền B: em mô hình định nghĩa sau (hình 37): o i e =(β+1)i b nên mạch hình (a) có thể được vẽ lại như mạch hình (b). b be in i v R = B E C + - v be = v in i b = i in Hình 37 X Mạch tương đương ngõ vào: D + - E B’ B i b r b - B’ B i e r e + E i b r b i b ( ) e r.1 + β Hình 38 Trang 84 Biên soạn: Trương Văn Tám . Giáo trình Linh Kiện Điện Tử ieeb b be in hr)1(r i v R =+β+== Vậy: Người ta đặt: r π =(1+β).r e ≈βr e Thông thường βr e >>r b nên: R in =h ie ≈r π ≈βr e m g r β = π và m e g 1 r = Trang 85 Biên soạn: Trương Văn Tám Ngoài ra, m C CE e I r = g 1 I 1 I mV26mV26 ==≈ ; Vậy: mV26 Ta chú ý thêm là: bcebem me be e iiivg g 1 i v r β=≈=⇒=≈ ; bbem ivg β = ⇒ 4. Hiệu ứng Early (Early effect) Ta xem lại đặc tuyến ngõ ra của transistor trong cách mắc cực phát chung. Năm 1 2. J.Early t ộc phòng thí nghiệ đã nghiên cứu và hiện tượng này được mang tên Ông. Ông nhận xét: Ở ng giá trị cao c òng n cực thu I C , dòng I C tăng nhanh theo V CE (đặc tuyến có dốc đứng). những giá trị thấp của I C , dòng I C tăng không đáng kể khi V CE tăng (đặc tuyến gần như nằm ngang). Nếu ta kéo d tuyến này, ta thấy chúng hội tụ tại một điểm nằm trên trục V CE . Điểm này được gọi là điểm điện th A . Thông thường trị số này thay đổi từ 150V ến 250V và người ta thường coi V A . 95 hu m Bell nhữ ủa d điệ Ở ài đặc ế Early V = 200V đ 0 30 10 20 40 50 V CE (volt) voltage CE = -V A = -200V I C (mA) Early V 0 V CE (volt) I C (mA) I CQ V CEQ Q ∆ I C = I CQ A ∆V CE = V CE -(-V A ) = V CE + V ≈ V A Hình 39 . . giống như điện trở động r d trong nối P-N khi p n Trong mô hình các dòng điện chạy trong transistor ta thấy: điểm B’ nằm tr ược xem như trung tâm giao lư t hân cực thuận nên: E e I r = mV . truyền tại điểm điều hành Q. ương tự như diode, ta cũng có: T T BE V V CESC e.II = Trong I đó, I C là dòng điện phân cực cực thu; CES là dòng điện rĩ cực thu khi V BE = 0V e KT V T = (T:. Giáo trình Linh Kiện Điện Tử v BE (t) = V BE + v be (t) Thành phần tức thời = thành phầ DC + thành phần xoay chiều. ong vùng nền đ u của các dòng điện. Do nối nền phát phân cực thuận