BJT với tín hiệu xoay chiều

BJT với tín hiệu xoay chiềuBởi: Trương Văn Tám Mô hình của BJT: Đây là mô hình của một mạch khuếch đại ráp theo kiểu cực nền chung.. Ở ngõ vào và ngõ ra, ta có hai tụ liên lạc C1 và C2 c

BJT với tín hiệu xoay chiều

Bởi:

Trương Văn Tám

Mô hình của BJT:

Đây là mô hình của một mạch khuếch đại ráp theo kiểu cực nền chung Ở ngõ vào và ngõ ra, ta có hai tụ liên lạc C1 và C2 có điện dung như thế nào để dung kháng XCkhá nhỏ ở tần số của nguồn tín hiệu để có thể xem như nối tắt (Short circuit) đối với tín hiệu xoay chiều và có thể xem như hở mạch (open circuit) đối với điện thế phân cực

Mạch tương đương một chiều như sau:

Đây là mạch mà chúng ta đã khảo sát ở phần trước Nguồn điện thế xoay chiều VS(t) khi đưa vào mạch sẽ làm cho thông số transistor thay đổi Ngoài thành phần một chiều còn

có thành phần xoay chiều của nguồn tín hiệu tạo ra chồng lên

Nghĩa là: iB(t) = IB+ ib(t)

iC(t) = IC+ ic(t)

iE(t) = IE+ ie(t)

vCB(t) = VCB+ vcb(t)

vBE(t) = VBE+ vbe(t)

Thành phần tức thời = thành phần DC + thành phần xoay chiều

Ngoài ra, ta cũng có điện trở rbcủa 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 r0 rất lớn Tuy nhiên, vẫn có dòng điện ic = α.ie = βib chạy qua và được coi như mắc song song với r0

* α là độ lợi dòng điện xoay chiều trong cách mắc nền chung:

Thông thường α hoặc αacgần bằng αDCvà xấp xĩ bằng đơn vị

* β là độ lợi dòng điện xoay chiều trong cách mắc cực phát chung.

Thông thường β hoặc βacgần bằng βDC và cũng thay đổi theo dòng ic

Trị số α, β cũng được nhà sản xuất cung cấp

Điện dẫn truyền (transconductance)

Ta thấy rằng, dòng điện cực thu ICthay đổi theo điện thế nền phát VBE Người ta có thể biểu diễn sự thay 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 là:

Tổng trở vào của transistor:

Ta có hai loại tổng trở vào: tổng trở vào nhìn từ cực phát E và tổng trở vào nhìn từ cực nền B

Tổng trở vào nhìn từ cực phát E:

Theo mô hình của transistor đối với tín hiệu xoay chiều, ta có mạch tương đương ở ngõ vào như sau:

Tổng trở vào nhìn từ cực nền B:

Xem mô hình định nghĩa sau (hình 37):

Mạch tương đương ngõ vào:

Hiệu ứng Early (Early effect)

Ta xem lại đặc tuyến ngõ ra của transistor trong cách mắc cực phát chung Năm 1952 J.Early thuộc phòng thí nghiệm Bell đã nghiên cứu và hiện tượng này được mang tên Ông Ông nhận xét:

Ở những giá trị cao của dòng điện cực thu IC, dòng ICtăng nhanh theo VCE(đặc tuyến

có dốc đứng)

Ở những giá trị thấp của IC, dòng ICtăng không đáng kể khi VCE tăng (đặc tuyến gần như nằm ngang)

Mạch tương đương xoay chiều của BJT:

Với tín hiệu có biện độ nhỏ và tần số không cao lắm, người ta thường dùng hai kiểu mẫu sau đây:

Kiểu hỗn tạp: (hybrid- π )

Với mô hình tương đương của transistor và các tổng trở vào, tổng trở ra, ta có mạch tương đương hỗn tạp như sau:

Kiểu mẫu r e : (r e model)

Cũng với mô hình tương đương xoay chiều của BJT, các tổng trở vào, tổng trở ra, ta có mạch tương đương kiểu re Trong kiểu tương đương này, người ta thường dùng chung một mạch cho kiểu ráp cực phát chung và cực thu chung và một mạch riêng cho nền chung

• Kiểu cực phát chung và thu chung:

• Kiểu cực nền chung

Từ hai phương trình này, ta có mạch điện tương đương theo kiểu thông số h:

So sánh với kiểu hỗn tạp, ta thấy rằng:

Các thông số h do nhà sản xuất cho biết.

Trong thực hành, r0hay

mắc song song với tải Nếu tải không lớn lắm (khoảng vài chục K? trở lại), trong mạch tương đương, người ta có thể bỏ qua r0(khoảng vài trăm K?)