tìm hiểu về transistor BJT

tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT tìm hiểu về transistor BJT

Chương 3 Transistor BJT (Bipolar junction transistor)

I Cấu tạo, ký hiệu và hình dạng:

Các ký tự: E(Emitter): Cực phát, B(Base): cực nền, C(collector): cực thu

II Nguyên lý hoạt động:

Để BJT làm việc, người ta đưa điện áp 1 chiều tới các điện cực của nó, gọi là phân cực cho BJT Đối với chế độ KĐ thì V BE phân cực thuận, V BC phân cực ngược.

Áp dụng định luật kirchhoff ta được:

Ta nói BJT có chức năng KĐ dòng 1 chiều.

α thường có giá trị: 0,97 < α < 0,99, thường xem α ≈ 1

Do β >> 1 nên ta có thể xem IC ≈ IE = β.IB

III Đặc tuyến V-A:

3.1 Mạch B chung(CB): (common Base)

Tín hiệu cần KĐ đưa vào giữa cực E và B, tín hiệu sau khi đã

KĐ được lấy ra từ cực C và B Cực B là cực chung của mạch vào

và ra Như vậy dòng vào là dòng emitter, dòng ra là dòng collector, điện áp vào là điện áp VEB, điện áp ra là điện áp VCB

3.1.1 Đặc tuyến ngõ vào(input curves):

Là đặc tuyến biểu diễn sự thay đổi của dòng IE theo điện thế ngõ vào VEB với VCB được chọn làm thông số

- Khi mối nối C-B để hở, đặc tuyến có dạng như đặc tuyến diode khi phân cực thuận

- Điện áp ngưỡng của đặc tuyến giảm khi V tăng

3.1.2 Đặc tuyến ngõ ra(output curves):

Là đặc tuyến biểu diễn sự thay đổi của dòng IC theo điện thế ngõ vào VCB với dòng IE được chọn làm thông số

3.2 Mạch E chung(CE): (common Emitter)

Đây là cách mắc thông dụng nhất trong các ứng dụng của BJT Mạch điện như sau:

Cực E là cực chung của mạch vào và ra, dòng điện vào là IB, dòng

ra là IC, điện áp vào là VBE, điện áp ra là VCE

3.2.1 Đặc tuyến ngõ vào(input curves):

Là đặc tuyến biểu diễn sự thay đổi của dòng IB theo điện thế ngõ vào VBE với VCE được chọn làm thông số

3.2.2 Đặc tuyến ngõ ra ( output curves):

Là đặc tuyến biểu diễn dòng IC theo điện thế ngõ ra VCE với dòng ngõ vào IB được chọn làm thông số

3.3 Mạch C chung(CC): (common Collector)

Tín hiệu cần KĐ đưa vào giữa cưc B và C Tín hiệu ra được lấy ở cực E và C

Mạch CC có tính chất là tổng trở vào lớn, tổng trở ra nhỏ ngược với mạch CB, CE hay còn gọi là mạch theo điện áp Thông thường người ta sử dụng làm mạch tiền KĐ

Đặc tuyến ngõ ra của cấu hình CC giống như CE

IV Các dạng mạch phân cực của BJT:

4.1 Mạch phân cực kiểu định dòng cực B:

Các bước để giải tích mạch:

- Bước 1: Dùng mạch điện ngõ vào để xác định dòng ngõ vào (IBhoặc IE)

- Bước 2: Suy ra dòng ngõ ra từ các liên hệ IC = βIB

- Bước 3: Dùng mạch điện ngõ ra để tìm các thông số còn lại(điện thế tại các chân, giữa các chân của BJT)

4.3 Mạch phân cực kiểu phân áp:

4.4 Mạch phân cực nhờ hồi tiếp từ cực C:

Ta có phương trình ngõ ra biểu diễn mối quan hệ giữa 2 biến IC và VCE:

Đây là phương trình đường đặc tải dc của mạch.

0

4.6 Thiết kế mạch phân cực:

Ví dụ 1:

Cho mạch phân cực với đặc tuyến ngõ ra của BJT như hình vẽ Xác định VCC, RC, RB?

Hãy thiết kế mạch phân cực có dạng như hình vẽ Với

ICQ=2mA, VCEQ=10v.

Ví dụ 2:

Ví dụ 3:

Hãy thiết kế mạch phân cực có dạng như hình vẽ, với BJT(Si).

4.7 BJT họat động như một chuyển mạch:

BJT không những chỉ được sử dụng trong các mạch điện tử thông thường như khuếch đại tín hiệu, dao động … mà còn có thể được dùng như một ngắt điện(Switch), là mô hình căn bản của 1 mạch đảo(inverter)

Ví dụ 1:

Điều kiện để BJT bão hoà:

Csat B

DC

I I

β

>

Ví dụ 2:

Xác định RC và RB của mạch? Nếu ICsat=10mA

V Phân tích mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng BJT:

5.1 Mô hình của BJT:

Về BJT, người ta thường dùng mạch tương đương kiểu mẫu r e

hay mạch tương đương theo thông số h Dưới đây mô tả mạch

tương đương theo thông số h

Mạch cực E chung và cực C chung

Mạch cực B chung

Mô hình sau đây là mạch tương đương tổng quát của BJT theo thông số h một cách đầy đủ, ở đó có thể xem BJT như một tứ cực

5.2 Tầng khuếch đại dùng BJT mắc E chung:

Phân tích mạch tương đương tín hiệu nhỏ là chủ yếu tính các thông số:

Độ lợi áp(AV), độ lợi dòng(Ai), tổng trở vào(Ri), tổng trở ra(Ro).

5.3 Tầng khuếch đại dùng BJT mắc B chung:

Chú ý:

Mạch CB dùng 2 nguồn cấp điện, ở đây ta chỉ dùng 1 nguồn cấp điện, phân cực kiểu phân áp

Vai trò của các điện trở, tụ điện tương tự như ở CE.chỉ có tụ CB

dùng để ngắn mạch cực B xuống đất đối với tín hiệu xoay chiều

VI Các dạng mạch ghép tầng BJT:

6.1 Khái quát:

Ở bài trước chúng ta đã làm quen với 1 số tầng KĐ, ở đây ta xét 1

số loại ghép tầng(liên tầng) như hình trên Ta có:

6.2 Ghép điện trở-điện dung( ghép RC):

R8

C4 Rs

R, R , A , A của toàn mạch ở phạm vi tần số trung bình?

Cho mạch điện:

Giải:

Ta thấy:

Vs ghép với Q1 qua C1; Q1 ghép với Q2 qua C2; Q2 ghép với tải qua

C5, kiểu ghép như vậy gọi là ghép RC Cách ghép này có ưu điểm là chế độ tĩnh của các tầng không bị ảnh hưởng nhau, các tụ ghép có giá trị rất lớn (tức trở kháng vào nhỏ) do đó tín hiệu xoay chiều truyền qua chúng 1 cách dễ dàng

Ta xét các thông số thứ tự lần lượt từ sau ra trước, ta vẫn dùng các phương pháp quen thuộc để tính toán