Bài giảng Điện tử cơ bản Chương 3 Transistor Lưỡng Cực BJT

Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương CHƯƠNG TRANSISTOR LƯỠNG CỰC (BJT) GIỚI THIỆU CHƯƠNG Chương giới thiệu transistor lưỡng cực (Bipolar Junction Transistor – BJT) Đây cấu kiện bán dẫn quan trọng có lớp tiếp xúc P-N chân điện cực Trong chương trình bày ngun lý hoạt động transistor lưỡng cực chế độ cấp điện phân cực cho chế độ tích cực, chế độ ngắt chế độ bão hòa Chương trình bày cách mắc transistor lưỡng cực sơ đồ mạch khuếch đại cách mắc cực gốc chung, cực phát chung cực góp chung, đặc điểm cách mắc Trong chương đề cập đến phương pháp phân cực cho transistor phân cực dòng cực gốc, phân cực phân áp phân cực hối tiếp Đồng thời chương trình bày sơ đồ tương đương transistor chế độ khuếch đại tín hiệu nhỏ trình bày chế độ chuyển mạch transistor 3.1 CẤU TẠO VÀ KÝ HIỆU CỦA BJT TRONG SƠ ĐỒ MẠCH 3.1.1 Cấu tạo BJT loại P-N-P N-P-N: Transistor lưỡng cực gồm có hai tiếp xúc P-N tạo nên miền bán dẫn loại P N xếp xen kẽ Nếu miền bán dẫn bán dẫn loại N ta có transistor lưỡng cực loại P-N-P Nếu miền bán dẫn bán dẫn loại P ta có transistor lưỡng cực loại N-P-N Hình 3.1: Cấu tạo ký hiệu transistor loại NPN PNP Transistor có chân cực là: - Cực Phát ký hiệu chữ E (Emitter) nguồn phát hạt tải điện transistor - Cực Gốc ký hiệu chữ B (Base) cực điều khiển dòng điện - Cực Góp ký hiệu chữ C (Collector) có nhiệm vụ thu nhận tất hạt dẫn từ phần phát E qua phần gốc B tới - Hai tiếp xúc P-N tiếp xúc phát-gốc ký hiệu TE (gọi tắt tiếp xúc phát), tiếp xúc góp-gốc ký hiệu TC (gọi tắt tiếp xúc góp) Trang 45 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3.1.2 Ngun lý làm việc transistor: Khi chưa cung cấp điện áp ngồi lên chân cực transistor hai tiếp xúc phát TE góp TC trạng thái cân dòng điện tổng chạy qua chân cực transistor Muốn cho transistor làm việc ta phải cung cấp cho chân cực điện áp chiều thích hợp Có ba chế độ làm việc transistor là: chế độ tích cực (hay chế độ khuếch đại), chế độ ngắt chế độ dẫn bão hòa Cả hai loại transistor P-N-P N-P-N có ngun lý làm việc giống nhau, có chiều nguồn điện cung cấp vào chân cực ngược dấu + Chế độ ngắt: Cung cấp nguồn điện cho hai tiếp xúc P-N phân cực ngược Transistor có điện trở lớn có dòng điện nhỏ chạy qua nên tranzito coi khơng dẫn điện + Chế độ dẫn bão hòa: Cung cấp nguồn điện cho hai tiếp xúc P-N phân cực thuận Transistor có điện trở nhỏ dòng điện qua lớn Ở chế độ ngắt chế độ dẫn bão hòa, transistor làm việc phần tử tuyến tính mạch điện Ở chế độ transistor khóa điện tử sử dụng mạch xung, mạch số + Chế độ tích cực: Ta cấp nguồn điện cho tiếp xúc phát TE phân cực thuận, tiếp xúc góp TC phân cực ngược Ở chế độ tích cực, transistor làm việc với q trình biến đổi tín hiệu dòng điện, điện áp, hay cơng suất có khả tạo dao động, khuếch đại tín hiệu, Đây chế độ thơng dụng transistor mạch điện tử tương tự 3.2 CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA TRANSISTOR BJT 3.2.1 Chế độ tích cực (hay chế độ khuếch đại): + Ngun lý hoạt động: Ở chế độ tích cực ta phải cung cấp nguồn điện chiều lên chân cực cho tiếp xúc phát TE phân cực thuận tiếp xúc góp TC phân cực ngược (xem hình 3.2 a,b,c,d) Ví dụ: Ta xét ngun lý làm việc transistor loại P-N-P transistor loại N-P-N suy dựa vào ngun lý hoạt động transistor loại P-N-P Trang 46 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương Hình 3.2: Nguồn điện cung cấp đồ thò lượng transistor loại NPN PNP Quan hệ thành phần dòng điện transistor là: IC = IE + ICBo IB = (1 - )IE - ICBo IE = I C + I B Hình 3.3: Các dòng điện điện áp chân cực transistor loại P-N-P 3.2.2 Chế độ ngắt: Ở chế độ này, ta cung cấp nguồn điện cho hai tiếp xúc P-N phân cực ngược nên điện trở transistor lớn qua có dòng điện ngược nhỏ iếp xúc góp I CBo Do dòng điện ngược tiếp xúc phát I EBo nhỏ nhiều so với I CBo E coi hở Dòng điện mạch cực gốc B có giá trị dòng I CBo ngược dấu Trang 47 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương Ta có sơ đồ mạch tương đương đây: Hình 3.4: Chế độ ngắt transistor 3.2.3 Chế độ dẫn bão hòa: Ở chế độ ta cung cấp nguồn điện chiều cho hai tiếp xúc P- N phân cực thuận (hình 4-6) Điện trở hai tiếp xúc TE TC nhỏ nên coi hai cực phát E cực góp C nối tắt Dòng điện qua transistor IC lớn khơng phụ thuộc vào hoạt động tranzito Như vậy, điện áp cực góp cực phát ln xấp xỉ (UCE 0) Hình 3.5: Chế độ dẫn điện bảo hòa transistor Đặc tuyến truyền đạt transistor chế độ làm việc mơ tả hình sau 3.3 Đặc tính kỹ thuật transistor: Trong ba cách mắc transistor vừa nêu cách mắc theo kiểu cực E chung phổ biến Các đặc tuyến transistor xét theo kiểu E chung Theo sơ đồ mạch điện hình vẽ Nguồn điện áp VBB điều chỉnh Trang 48 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương Hình 3.6: Sơ đồ mắc kiểu E chung Giả sử transistor hình vẽ có hệ số khuếch đại β = 100 Khi đó: IC = β.IB = 100 IB 3.3.1 Đặc tuyến ngõ vào : IB / VBE Cho biết mối quan hệ dòng điện IB theo điện áp VBE Đặc tuyến IB / VBE có dạng giống đặc tuyến điốt, sau điện áp VBE tăng đến trò số điện áp ngưỡng V bắt đầu có dòng điện IB Ứng với điện áp VBE dòng điện IB có trò số khác Với điện áp VCE = 2V Ta có: VBE = 0,5V , IB = 10 A VBE = 0,55V , IB = 20 A VBE = 0,6V , IB = 30 A VBE = 0,65V , IB = 40 A Hình 3.7: Đặc tuyến ngõ vào IB / VBE 3.3.2 Đặc tuyến ngõ ra: IC / VCE Cho biết mối quan hệ dòng điện IC theo điện áp VCE Trên sơ đồ mạch điện hình vẽ, ta thay đổi điện áp VCE cách điều chỉnh nguồn VCC Trang 49 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương Hình 3.8: Đặc tuyến ngõ IC / VCE  Ba trạng thái phân cực transistor: Tùy theo mức độ phân cực mà transistor làm việc ba trạng thái sau: ngưng dẫn, khuếch đại tuyến tính bảo hòa - Trạng thái ngưng dẫn: Khi điện áp phân cực VBE = 0V – 0,5V < V: Transistor ngưng dẫn, dòng điện IB = 0, IC = VCE = VCC - Trạng thái khuếch đại tuyến tính: Khi điện áp phân cực VBE = 0,6V = V: Transistor dẫn điện, dòng điện IC tăng theo dòng điện IB qua hệ số khuếch đại β (IC = β.IB = 100 IB) Lúc này, điểm làm việc transistor nằm đường tải tónh IB = 10A , IC = 100 x 10A = 1mA IB = 20A , IC = 100 x 20A = 2mA IB = 30A , IC = 100 x 30A = 3mA IB = 40A , IC = 100 x 40A = 4mA - Trạng thái bảo hòa: Khi điện áp phân cực VBE = 0,8V > V: Transistor dẫn mạnh gọi bảo hòa Lúc đó, IB tăng cao dẫn đến IC tăng gần mức IC  VCC / RC điện áp VCE giảm xuống VCE  0,2V VCE gọi điện áp bảo hòa Ba trạng thái transistor mô tả đặc tuyến ngõ transistor c Đặc tuyến truyền dẫn: IC / VBE Cho biết mối quan hệ dòng điện IC theo điện áp VBE Đặc tuyến IC / VBE có dạng giống đặc tuyến IB / VBE dòng điện IC có trò số lớn IB nhiều lần IC Ta có: β = gọi độ khuếch đại dòng điện transistor Độ khuếch IB đại dòng điện β transistor thường có trò số lớn từ vài chục đến vài trăm lần Trang 50 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương IC , ta suy ra: IC = β IB IB VBE = 0,5V , IB = 10A , VBE = 0,55V , IB = 20A , VBE = 0,6V , IB = 20A , VBE = 0,65V , IB = 20A , Từ công thức β = IC = 100 x 10A = 1mA IC = 100 x 20A = 2mA IC = 100 x 20A = 2mA IC = 100 x 20A = 2mA Tóm lại: Theo nguyên lý vận chuyển transitor, ta có: I E = IB + I C Thay IC = β.IB vào công thức trên, suy ra: IE = IB + βIB = (β + 1).IB Do β >> nên tính toán gần ta lấy: IE  β.IB hay IE  IC 3.4 Các thông số kỹ thuật quan trọng transistor: 3.4.1 Độ khuếch đại dòng điện β: Ta có: IC β= IB β có giá trò thay đổi theo đổi theo dòng IC Khi dòng điện IC nhỏ β có giá trò thấp, dòng điện IC tăng β tăng đến giá trò cực đại β max IC tiếp tục tăng đến mức bảo hòa β giảm Giá trò β cần tìm bảng tra cứu transistor 3.4.2 Điện áp đánh thủng BV ( Breakdown Voltage): Là điện áp ngược tối đa đặt vào cực, điện áp transistor bò hư Có ba loại điện áp giới hạn: - BVCEO: Điện áp đánh thủng chân C chân E chân B để hở - BVCBO: Điện áp đánh thủng chân C chân B chân E để hở - BVEBO: Điện áp đánh thủng chân E chân B chân C để hở 3.4.3 Dòng điện giới hạn: Là dòng điện tối đa cho phép qua transistor, trò số transistor bò hư nhiệt Ta có: ICmax dòng điện tối đa cực C, IBmax dòng điện tối đa cực E 3.4.4 Công suất giới hạn Pmax: Mỗi transistor có công suất giới hạn gọi công suất tiêu tán tối đa Pmax công suất sinh transistor lớn công suất Pmax lúc transistor bò hư nhiệt 3.4.5 Tần số cắt fC: Là tần số tín hiệu làm cho transistor có hệ số khuếch đại Ví dụ: tra bảng, transistor C458 có thông số kỹ thuật sau β = 230, BVCEO = 30V, BVEBO = 6V, Pmax = 200mW, fC = 230 Mhz, ICmax = 100mA, loại NPN (Si) Trang 51 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3.5 Phân cực transistor NPN: 3.5.1 Phân cực cho cực B điện trở RB: Theo sơ đồ mạch điện hình vẽ, nguồn VCC phân cực cho cực B transistor thông qua điện trở RB Hình 3.9: Phân cực cho cực B điện trở RB - Tính dòng điện chân transistor: + Tìm IB : Ta có: VCC = IB.RB + VBE + IE.RE VCC = IB.RB + VBE + β.IB.RE VCC = IB.(RB + β.RE) + VBE VCC – VBE = IB.(RB + β.RE) Suy ra: VCC – VBE 12V – 0.6V IB = = = 20 A RB + β.RE 520k + (100 x 0.5k) + Tìm IC : Ta có: IC = β.IB = 100 x 20A = 2mA + Tìm IE : Ta có: IE  IC = 2mA - Tính điện áp chân: + Tìm VE : VE = IE.RE = 2mA x 0,5k = 1V + Tìm VB : VB = VBE + VE = 0.6V + 1V = 1,6V + Tìm VC : VC = VCC – (IC.RC) = 12V – (2mA x 2,5k) = 7V - Phương trình đường tải tónh: VCC – VCE IC = RC + R E Trang 52 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản + Nếu IC = VCE = VCC Chương : A(VCE = VCC ; IC = 0) VCC = IC max : B(VCE = ; IC = ICmax) RC + R E Nối liền hai điểm A B ta có đường tải tónh Tại điểm làm việc Q, ta có: VCE Q = VC – VE = 7V – 1V = 6V VCC – VCE 12V – 6V IC Q = = = 2mA RC + R E 2.5k + 0.5k + Nếu VCE = 0V IC = Hình 3.10: Đồ thò đường tải tỉnh transistor NPN 3.5.2 Phân cực cho cực B cầu phân áp RB1, RB2: Trên sơ đồ mạch điện , cực B phân cực nhờ nguồn VCC giảm áp qua điện trở RB1, RB2 Để tính toán phân cực cho transistor mạch này, người ta dùng đònh lý Thevenin để đổi nguồn điện ngõ vào từ VCC cầu phân áp RB1, RB2 thành nguồn VBB điện trở RB hình vẽ Hình 3.11: Phân cực cho cực B cầu phân áp RB1, RB2 Công thức đổi nguồn điện điện trở RB theo đònh lý Thevenin là: VCC RB2 12V x 10k VBB = = = 1,8V RB1 + RB2 56k + 10k Trang 53 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương RB1 RB2 56k x 10k = = 8,5k RB1 + RB2 56k + 10k Sau thực chuyển đổi, ta có: VBB – VBE = IB RB + IE RE Mà: IE  IC  β IB VBB – VBE = IB RB + β IB RE VBB – VBE = IB (RB + β RE ) Suy ra: VBB – VBE 1.8V – 0.6V IB = = = 20A 8.5k + ( 100 x 0,5k) RB + β R E Từ dòng điện IB, ta dễ dàng suy IC, IE điện áp VE, VB, VC sau vẽ đường tải tónh tương tự trường hợp trước RB = 3.6 Ảnh hưởng nhiệt độ thông số transistor: Hầu hết thông số transistor bò thay đổi theo nhiệt độ, có ba thông số chòu ảnh hưởng nhiều là: 3.6.1 Dòng điện ngược ICBO: Khi phân cực ngược tiếp giáp thu (C – B) xuất dòng điện ngược ICBO bé Khi nhiệt độ transistor tăng lên dòng ICBO tăng theo dẫn đến IC tăng mạnh làm cho transistor hoạt động ổn đònh hay làm hỏng transistor Ở nhiệt độ 25oC ICBO = vài F (transistor Ge) ICBO = vài nF (transistor Si) 3.6.2 Hệ số khuếch đại β : Khi nhiệt độ tăng, dòng IC tăng làm β tăng mạch hoạt động ổn đònh 3.6.3 Điện áp phân cực VBE: Thông thường: VBE = 0,1V  0,3V (Ge) VBE = 0,5V  0,7V (Si) Khi nhiệt độ tăng VBE giảm làm thay đổi chế độ hoạt động transistor (trôi điểm tónh) 3.7 Các biện pháp ổn đònh nhiệt: Hình 3.12: Các biện pháp ổn đònh nhiệt Trang 54 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3.7.1 Dùng điện trở RE để ổn đònh nhiệt (hồi tiếp âm dòng điện): Hình a Khi nhiệt độ tăng dòng điện IC tăng lên làm dòng điện IE tăng theo Khi IE tăng làm làm điện áp VE tăng (VE = IE RE ) điện áp VB lại có giá trò không đổi Lúc điện áp VBE giảm xuống làm cho dòng điện IB giảm xuống theo đặc tính ngõ vào IB/ VBE dòng điện IB giảm kéo theo IC giảm xuống nhiệt độ transistor hoạt động ổn đònh trở lại Hình a Ngoài để giúp cho transistor không bò tác động tín hiệu nhiểu, người ta mắc thêm tụ điện phân dòng CE // RE để dẫn tín hiệu nhiểu xoay chiều xuống mass 3.7.2 Dùng điện trở RB hồi tiếp từ cực C (hồi tiếp âm điện áp): Hình b Theo sơ đồ mạch điện hình vẽ, điện áp phân cực VB lấy từ cực C giảm áp qua điện trở RB Trong mạch này, dòng điện ngõ vào IB tính theo công thức: VC – VBE IB = RB + β.RE Khi nhiệt độ tăng lên làm IC tăng VC bò giảm (vì VC = VCC – IC RC) theo công thức VC giảm làm cho IB bò giảm xuống kéo theo IC giảm xuống, nhiệt độ transistor ổn đònh Trong mạch này, mạch điện RE có tác dụng ổn đònh nhiệt theo mạch điện phía 3.7.3 Dùng cầu phân áp có điện trở nhiệt: Hình c Theo mạch điện hình vẽ, nhiệt trở Th ghép song song với điện trở RB2 loại điện trở nhiệt có hệ số nhiệt âm Điện trở đặt gần với vỏ transistor nên nhiệt độ transistor tăng lên điện trở nhiệt bò nóng giảm trò số điện trở làm giảm thấp điện áp phân cực VB Lúc dòng điện IB giảm xuống kéo IC giảm theo Mạch điện thường dùng cho transistor khuếch đại công suất lớn điện trở RE có tác dụng ổn đònh nhiệt theo mạch điện 3.8 Các đường đặc tính tải transistor: 3.8.1 Ý nghóa điểm làm việc tónh Q: Hình 3.13: Phân cực transistor NPN làm việc với tín hiệu xoay chiều Trang 55 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương - Tìm phương trình đường tải tónh: Ta có: VCC = IC RC + VCE + IE RE Do IE  IC , nên ta có: VCC = IC RC + VCE + IC RE Suy ra, phương trình đường tải tónh: VCC – VCE IC = RC + R E + Nếu IC = VCE = VCC : A(VCE = VCC ; IC = 0) VCC + Nếu VCE = 0V IC = = IC max : B(VCE = ; IC = ICmax) RC + R E Nối liền hai điểm A B ta có đường tải tónh Tại điểm làm việc Q, ta có: VCE Q = VC – VE VCC – VCE IC Q = RC + R E Hình 3.14: Đồ thò đường tải tónh điểm làm việc tónh Q Giả sử VBE Q điện áp phân cực transistor ứng với điểm Q lựa chọn Do tín hiệu cần khuếch đại đưa đến ngõ vào transistor không tuyến tính, cho nên: Việc xác đònh không điểm làm việc tónh Q transistor (VBE < VBE Q VBE > VBE Q) làm tín hiệu thu ngõ bò méo dạng Nếu điểm làm việc Q lựa chọn (VBE = VBE Q), tín hiệu ngõ vào thay đổi tín hiệu ngõ thay đổi theo nằm vùng có độ cong dẫn đến tín hiệu ngõ không bò biến dạng Trang 56 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3.8.2 Trạng thái động transistor: Khi có tín hiệu đưa đến ngõ vào transistor xuất tín hiệu có biên độ lớn ngõ ra, ta gọi trạng thái động Vì tín hiệu ngõ vào VIN xếp chồng lên điện áp phân cực VBE có sẳn trạng thái tónh làm cho transistor hoạt động theo quy luật tín hiệu vào VIn dẫn đến tín hiệu thu ngõ thay đổi theo quy luật tín hiệu vào VIN Khi có tín hiệu xoay chiều đưa đến, tụ điện C1, C2 CE có trò số bé ta xem bò nối tắt Ứng với bán kỳ dương tín hiệu vào VIN VBE tăng  IB tăng  IC tăng theo điện áp VCE giảm xuống Lúc điểm làm việc Q dòch lên điểm số Ứng với bán kỳ âm tín hiệu vào VIN VBE giảm  IB giảm  IC giảm theo điện áp VCE tăng lên Lúc điểm làm việc Q dòch xuống điểm số Phương trình đường tải động: VCC – vCE ic = RC Đồ thò đường tải động qua điểm làm việc tónh Q Hình 3.15: Đồ thò đường tải tónh động 3.9 Chế độ làm việc transistor: Nói đến chế độ làm việc transistor tức nói đến cách phân cực điện áp VBE cho 3.9.1 Chế độ A: Khi transistor làm việc chế độ A chân B chân E có điện áp phân cực thuận đặt sẵn vào Chính mà transistor hoạt động Trang 57 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương Hình 3.16: Transitor PNP làm việc chế độ A Nếu chưa có tín hiệu vào VIn transistor hoạt động chế độ tónh Nếu tín hiệu vào VIN đưa đến transistor hoạt động chế độ động, lúc transistor khuếch đại hai bán kỳ dương âm tín hiệu vào VIN 3.9.2 Chế độ B: Khi transistor làm việc chế độ B không phân cực từ trước, transistor phân cực bắt đầu hoạt động có tín hiệu vào VIN Chính tín hiệu vào VIN phân cực cho transistor, tín hiệu vào transistor nghó hoàn toàn Hình 3.17: Transitor PNP làm việc chế độ B Trên hình vẽ, ứng với bán kỳ âm tín hiệu vào VIN transistor phân cực thuận bắt đầu hoạt động khuếch đại; bán kỳ dương tín hiệu vào VIN transistor ngưng dẫn Transistor hoạt động tín hiệu vào đủ lớn để phân cực cho điện áp VBE = 0,6V khoảng thời gian từ 0V  0,5V transistor chưa hoạt động Vì ngõ ta thu bán kỳ không trọn vẹn Trang 58 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3.9.3 Chế độ AB: Transistor làm việc chế độ AB khắc phục nhược điểm chế độ B Ở chế độ AB, transistor phân cực sẳn điện áp nhỏ khoảng 0,1V  0,3V Khi có tín hiệu vào VIN đưa đến transistor hoạt động ngay, ta trọn vẹn bán kỳ Hình 3.18: Transitor PNP làm việc chế độ AB 3.9.4 Chế độ C: Tương tự chế độ B, transistor không phân cực từ trước, phân cực hoạt động có tín hiệu vào đủ lớn 3.10 Các mạch điện ứng dụng transistor: 3.10.1 Mạch điều khiển chuông dùng quang trở LDR: Giải thích ngun lý hoạt động mạch điều khiển Buzzer (chng) theo ánh sáng dùng quang trở LDR1 transistor BJT hình vẽ ? Ta khảo sát hai trường hợp sau: - Khi có ánh sáng chiếu đến quang trở LDR: Khi có ánh sáng chiếu đến, quang trở LDR có giá trị điện trở nhỏ, có dòng kích đến chân B Q1, Q1 dẫn điện; khơng có dòng kích đến chân B Q2, Q2 ngưng dẫn; Trang 59 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương khơng có dòng kích khỏi chân B Q3, Q3 khơng hoạt động, chng Buzzer khơng kêu - Khi khơng có ánh sáng chiếu đến quang trở LDR: Khi khơng có ánh sáng chiếu đến, quang trở LDR có giá trị điện trở lớn, khơng có dòng kích đến chân B Q1, Q1 ngưng dẫn; có dòng kích đến chân B Q2, Q2 dẫn điện; có dòng kích khỏi chân B Q3, Q3 hoạt động, chng Buzzer kêu 3.10.1 Mạch điều khiển Relay từ nhiều nơi: Cho sơ đồ mạch điều khiển đóng/mở Relay từ nhiều nơi dùng transistor BJT hình vẽ ? Giải thích ngun lý hoạt động mạch khi: - Vừa cấp nguồn DC: Dòng điện từ nguồn 12VDC qua điện trở 3,3K qua tiếp điểm Relay thường đóng đến nạp cho tụ C1 Khơng có dòng kích chân B Q1, Q1 ngưng dẫn, Relay khơng hoạt động - Nhấn nút PB (Push Button) lần 1: Khi nhấn nút PB lần 1, tụ C1 xả điện qua nút nhấn PB, cấp dòng điện kích đến chân B Q1, Q1 dẫn điện, relay hoạt động, tiếp điểm Relay thường mở đóng lại trì dòng điện kích cho chân B Q1, Relay tiếp tục hoạt động Tụ C1 xả điện qua điện trở 1K, điện áp tụ - Nhấn nút PB (Push Button) lần 2: Khi nhấn nút PB lần 2, dòng điện từ 12VDC qua tiếp điểm thường mở qua nút nhấn PB ưu tiên đến nạp cho tụ C1, khơng có dòng kích đến chân B transistor Q1, transistor Q1 ngưng dẫn, Relay ngưng hoạt động Trang 60 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương BÀI TẬP CĨ LỜI GIẢI Bài 1: Cho mạch điện phân cực transistor hình vẽ Biết VCC = 12V; VBB=3V; RB = 23K; RC = 600 Ohm; β = 100 VBE = 0,7V e4 a) Tìm dòng điện IB, IC, điện áp VCE - Tìm IB: IB = VRB/RB = (VBB – VBE)/RB = (3 – 0,7)/23k = 0,1 mA - Tìm IC: Ic = IB = 10 mA = 0,01 A - Tìm VCE: VCE = Vcc – VRc = Vcc – Ic.Rc = 12 – 0,01x600 = 6V b) Xác định cơng suất tổn hao transistor Pth Ta có: Pth = Ic.VCE = 0,01 x = 0,06 W = 60 mW Bài 2: Cho mạch điện phân cực transistor hình vẽ Biết RB = 470k; Rc = 2,2k; RE = 0,56k; Vcc = 20V; β = 120; V BE = 0,7V Tìm IB, Ic, VCE Vcc  VRB  VBE  VRE IB  Vcc  VBE 20V  0, 7V   35,89  A RB  (   1).RE 470k  121.0,56k Ic   I B  120.35,89  A  4,3mA VCE  Vcc  Ic.( Rc  RE )  20V  4,3.(2,  0,56)  8,13V Trang 61 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương Bài 3: Cho mạch điện phân cực transistor hình vẽ Biết RB = 330k; Rc = 2,2k; Vcc = 15V; β = 100; VBE = 0,7V Tìm IB, Ic, VCE, VBC IB  Vcc  VBE 15V  0, 7V   43,33 A RB 330k Ic   I B  4333 A  4,333mA VCE  Vcc  Ic.Rc  15  4,333.2,  5, 4674V VBC  VB  VC  0,  5, 4674  4, 7674V Trang 62 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương CÂU HỎI ƠN TẬP Nêu cấu tạo ký hiệu loại transistor lưỡng cực Trình bày ngun lý làm việc BJT chế độ tích cực Trình bày ngun lý làm việc BJT chế độ ngắt chế độ bão hòa Trình bày sơ đồ mắc cực gốc chung đặc điểm cách mắc này? Trình bày cách mắc cực phát chung đặc điểm cách mắc này? Trình bày cách mắc cực góp chung đặc điểm sơ đồ này? Trình bày sơ đồ Darlington Nêu khái niệm cần thiết việc phân cực cho transistor Trình bày mạch phân cực cố định 10 Hãy cho biết độ ổn định hệ số ổn định mạch định thiên cho BJT? 11 Trình bày mạch phân cực phân áp 12 Trình bày mạch phân cực hồi tiếp 13 Sơ đồ tương đương BJT chế độ khuếch đại tín hiệu nhỏ tham số hỗn hợp mạch 14 Trình bày ngun lý làm việc BJT chế độ chuyển mạch tham số 15 Cho mạch điện phân cực transistor hình vẽ Biết RB = 330k; Rc = 2,2k; RE = 1k; Vcc = 15V; β = 90; VBE = 0,7V Tìm IB, Ic, VCE, VBC 16 Cho mạch điện phân cực transistor hình vẽ Biết VCC = 12V; R B = 11K; RC = 118 Ohm; β = 100 transistor hoạt động chế độ bảo hòa a) Tìm điện áp rơi điện trở RC dòng điện IC b) Tìm dòng điện IB, điện áp rơi điện trở RB điện áp VEB Trang 63 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 17 Cho mạch điện phân cực transistor hình vẽ Biết R1 = 22k; R2 = 2,2k ;Rc = 3k; RE = 1k; Vcc = 15V; β = 100; VBE = 0,7V Tìm IB, Ic, VCE 18 Cho mạch điện phân cực transistor hình vẽ Biết R1 = 4,7k; R2 = 33k; RE = 390 Ohm; Rc = 1,5k; VEB = 0,7V; Vcc = 20V; β =150 ; dòng IB = Tìm Ic, Vc, VEC 19 Cho thơng số kỹ thuật transistor MJ3055, BC557 bảng B1 u cầu giải thích ý nghĩa thơng số kỹ thuật hai transistor trên? Type MJ3055 BC557 Case TO - 220 TO - 92 IC (max) 10 A 100 mA Pth 75W 625 mW Bảng B1 Trang 64 β 45 150 Ft (MHz) 280 n/p p n [...]...  8,13V Trang 61 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3 Bài 3: Cho mạch điện phân cực transistor như ở hình vẽ Biết RB = 33 0k; Rc = 2,2k; Vcc = 15V; β = 100; VBE = 0,7V Tìm IB, Ic, VCE, VBC IB  Vcc  VBE 15V  0, 7V   43, 33 A RB 33 0k Ic   I B  433 3 A  4 ,33 3mA VCE  Vcc  Ic.Rc  15  4 ,33 3.2, 2  5, 4674V VBC  VB  VC  0, 7  5, 4674  4, 7674V Trang 62 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3 CÂU... khơng có dòng kích đến chân B của transistor Q1, transistor Q1 ngưng dẫn, Relay ngưng hoạt động Trang 60 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3 BÀI TẬP CĨ LỜI GIẢI Bài 1: Cho mạch điện phân cực transistor như ở hình vẽ Biết VCC = 12V; VBB=3V; RB = 23K; RC = 600 Ohm; β = 100 VBE = 0,7V e4 a) Tìm dòng điện IB, IC, và điện áp VCE - Tìm IB: IB = VRB/RB = (VBB – VBE)/RB = (3 – 0,7)/23k = 0,1 mA - Tìm IC: Ic = IB... việc tónh Q Hình 3. 15: Đồ thò đường tải tónh động 3. 9 Chế độ làm việc của transistor: Nói đến chế độ làm việc của transistor tức là nói đến cách phân cực điện áp VBE cho nó 3. 9.1 Chế độ A: Khi transistor làm việc ở chế độ A thì giữa chân B và chân E luôn có một điện áp phân cực thuận đặt sẵn vào Chính vì thế mà transistor luôn hoạt động Trang 57 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3 Hình 3. 16: Transitor... phân cực transistor như ở hình vẽ Biết RB = 33 0k; Rc = 2,2k; RE = 1k; Vcc = 15V; β = 90; VBE = 0,7V Tìm IB, Ic, VCE, VBC 16 Cho mạch điện phân cực transistor như ở hình vẽ Biết VCC = 12V; R B = 11K; RC = 118 Ohm; β = 100 và transistor hoạt động ở chế độ bảo hòa a) Tìm điện áp rơi trên điện trở RC và dòng điện IC b) Tìm dòng điện IB, điện áp rơi trên điện trở RB và điện áp VEB Trang 63 Bài Giảng Điện Tử. .. không trọn vẹn Trang 58 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3 3.9 .3 Chế độ AB: Transistor làm việc ở chế độ AB sẽ khắc phục được nhược điểm của chế độ B Ở chế độ AB, transistor sẽ được phân cực sẳn một điện áp rất nhỏ khoảng 0,1V  0,3V Khi có tín hiệu vào VIN được đưa đến thì transistor sẽ hoạt động ngay, khi đó ta sẽ được trọn vẹn cả bán kỳ Hình 3. 18: Transitor PNP làm việc ở chế độ AB 3. 9.4 Chế độ C: Tương.. .Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3 3.7.1 Dùng điện trở RE để ổn đònh nhiệt (hồi tiếp âm dòng điện) : Hình a Khi nhiệt độ tăng thì dòng điện IC tăng lên làm dòng điện IE tăng theo Khi IE tăng làm sẽ làm điện áp VE tăng (VE = IE RE ) trong khi đó điện áp VB lại có giá trò không đổi Lúc đó điện áp VBE giảm xuống làm cho dòng điện IB cũng giảm xuống theo đặc tính ngõ vào IB/ VBE dòng điện IB giảm... điện này thường chỉ dùng cho các transistor khuếch đại công suất lớn và điện trở RE vẫn có tác dụng ổn đònh nhiệt như theo các mạch điện trên 3. 8 Các đường đặc tính tải của transistor: 3. 8.1 Ý nghóa của điểm làm việc tónh Q: Hình 3. 13: Phân cực transistor NPN làm việc với tín hiệu xoay chiều Trang 55 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3 - Tìm phương trình đường tải tónh: Ta có: VCC = IC RC + VCE + IE RE... Điện Tử Cơ Bản Chương 3 17 Cho mạch điện phân cực transistor như ở hình vẽ Biết R1 = 22k; R2 = 2,2k ;Rc = 3k; RE = 1k; Vcc = 15V; β = 100; VBE = 0,7V Tìm IB, Ic, VCE 18 Cho mạch điện phân cực transistor như ở hình vẽ Biết R1 = 4,7k; R2 = 33 k; RE = 39 0 Ohm; Rc = 1,5k; VEB = 0,7V; Vcc = 20V; β =150 ; dòng IB = 0 Tìm Ic, Vc, VEC 19 Cho các thơng số kỹ thuật của transistor MJ3055, BC557 như ở bảng B1 u... đến tín hiệu ở ngõ ra không bò biến dạng Trang 56 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3 3.8.2 Trạng thái động của transistor: Khi có tín hiệu đưa đến ngõ vào của transistor và xuất hiện một tín hiệu có biên độ lớn hơn ở ngõ ra, thì ta gọi đó là trạng thái động Vì tín hiệu ở ngõ vào VIN xếp chồng lên điện áp phân cực VBE đã có sẳn ở trạng thái tónh làm cho transistor hoạt động theo quy luật của tín hiệu vào... Hình c Theo mạch điện trên hình vẽ, nhiệt trở Th được ghép song song với điện trở RB2 là loại điện trở nhiệt có hệ số nhiệt âm Điện trở này được đặt gần với vỏ của transistor nên khi nhiệt độ của transistor tăng lên thì điện trở nhiệt bò nóng và giảm trò số điện trở làm giảm thấp điện áp phân cực VB Lúc đó dòng điện IB giảm xuống kéo IC giảm theo Mạch điện này thường chỉ dùng cho các transistor khuếch ... mạch điện phân cực transistor hình vẽ Biết RB = 33 0k; Rc = 2,2k; Vcc = 15V; β = 100; VBE = 0,7V Tìm IB, Ic, VCE, VBC IB  Vcc  VBE 15V  0, 7V   43, 33 A RB 33 0k Ic   I B  433 3 A  4 ,33 3mA... Ohm; β = 100 transistor hoạt động chế độ bảo hòa a) Tìm điện áp rơi điện trở RC dòng điện IC b) Tìm dòng điện IB, điện áp rơi điện trở RB điện áp VEB Trang 63 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 17... Trang 58 Bài Giảng Điện Tử Cơ Bản Chương 3. 9 .3 Chế độ AB: Transistor làm việc chế độ AB khắc phục nhược điểm chế độ B Ở chế độ AB, transistor phân cực sẳn điện áp nhỏ khoảng 0,1V  0,3V Khi có