bài giảng cấu tạo transitor nguyên lý hoạt động

Kỹ thuật điện tử Hoàng Văn Hiệp Bộ môn Kỹ Thuật máy tính – Khoa Công nghệ thông tin Mob 091 609 3209 Email: hiephv@it-hut.edu.vn hoangvanhiep1984@gmail.com Electronic Technique – HiepHV KTMT Kỹ thuật điện tử Chương Transistor Hoàng Văn Hiệp Bộ môn Kỹ thuật máy tính, Khoa công nghệ thông tin Trường đại học Bách khoa Hà nội Electronic Technique – HiepHV KTMT Nội dung chương  Cấu tạo transitor  Nguyên lý hoạt động  Phần tử cực transistor  Các dạng mắc mạch transistor  Phân cực cho transistor  Sơ đồ tương đương transistor Electronic Technique – HiepHV KTMT Cấu tạo transistor  Transistor dùng đâu?  Transistor linh kiện bán dẫn ứng dụng rộng rãi, đặc biệt ứng dụng khuếch đại, điều khiển đóng ngắt điện, điều chế tín hiệu hay tạo dao động Transistor đóng vai trò khối mạch điện thiết bị điện tử máy tính, điện thoại Electronic Technique – HiepHV KTMT Cấu tạo transistor  Transistor lưỡng cực cấu tạo gồm miền bán dẫn pha tạp p n xen kẽ nhau, tùy theo trình tự xếp miền p n mà ta có hai loại cấu trúc điển hình npn pnp hình vẽ: Electronic Technique – HiepHV KTMT Cấu tạo transistor  Ký hiệu (npn)  Transistor có điện cực:  (pnp)  E – Emitter  B – Base (Bazo)  C – Collector  Transistor có tiếp giáp  Tiếp giáp pn Emiter base gọi JE  Tiếp giáp pn Collector base gọi JC Electronic Technique – HiepHV KTMT Cấu tạo transistor  Mũi tên đặt cực Emiter base  Chiều mũi tên hướng từ lớp bán dẫn loại p sang lớp bán dẫn loại n  Hai loại transistor  Tuy nhiên thực tế transistor npn ứng dụng rộng rãi  Nghiên cứu chủ yếu transistor loại npn Electronic Technique – HiepHV KTMT Cấu tạo transistor  Về mặt cấu trúc coi transistor diode mắc đối  Mắc diode hình  tạo thành transistor ?  Hiệu ứng transistor xảy có tác dụng tương hỗ hai tiếp giáp pn (khoảng cách tiếp giáp nhỏ) Electronic Technique – HiepHV KTMT Cấu tạo transistor  Chiều dòng điện điện áp transistor Electronic Technique – HiepHV KTMT Cấu tạo transistor  Ký hiệu điện áp đặt vào transistor  Điện áp cấp cho cực transistor VCC,VBB,VEE  Điện áp cực transistor VC , VB , VE  Điện áp cực: VBE , VCE , VCB 10 Electronic Technique – HiepHV KTMT Phân cực cho transistor dòng Emiter tự phân cực – phân cực chia áp  Áp dụng thevenin: 89 RB R1 R2 R1 R2 UB E R R1 R2 Electronic Technique – HiepHV KTMT Phân cực cho transistor dòng Emiter tự phân cực – phân cực chia áp UB I B RB Mà I E IC UB I B RB UB 90 I B RB U BE IB I E RE IB U BE (1 (1 IB ) RE ) I CBo (1 U BE Electronic Technique – HiepHV KTMT IB ) I CBo (1 I B RE ) I CBo RE Phân cực cho transistor dòng Emiter tự phân cực – phân cực chia áp  Vì giá trị IcBo nhỏ bỏ qua IB  Do đó: IC U B U BE RB (1 ) RE RB (1 IC 91 U B U BE RB (1 ) RE ) RE (U B U BE ) (1 ) RE (*) U B U BE RE Electronic Technique – HiepHV KTMT (1) Phân cực cho transistor dòng Emiter tự phân cực – phân cực chia áp  Áp dụng định luật Kirchhoff cho vòng đầu ra: E I C RC U CE I E RE E I C RC U CE E I C RC U CE IC RC  92 E U CE IC I C RE I C RE RE E U CE RC RE (2) Electronic Technique – HiepHV KTMT Phân cực cho transistor dòng Emiter tự phân cực – phân cực chia áp  Từ (1) (2) xác định điểm làm việc tĩnh mạch phân cực chia áp  Nhận xét: Điểm làm việc tĩnh mạch phân cực chia áp không phụ thuộc vào hệ số β tức ổn định  Công thức thiết kế (*): R (1 ) R B 93 Electronic Technique – HiepHV KTMT 10 E Phân cực cho transistor dòng Emiter tự phân cực – phân cực chia áp  Hệ số ổn định nhiệt  Xét mạch vào: UB I B RB U BE I E RE UB I B RB U BE (I C IB IB IC U B U BE RB RE IC I B ) RE RE RB RE RE RE RB IC I cBo S  Mà hệ số ổn định nhiệt: IC IC 1 RE S 94 Electronic Technique – HiepHV KTMT RE RB IB IB IC Phân cực cho transistor dòng Emiter tự phân cực – phân cực chia áp RE S RE RB  Khi RB [...]... chương 3  1 Cấu tạo transitor  2 Nguyên lý hoạt động  3 Phần tử 4 cực transistor  4 Các dạng mắc mạch cơ bản của transistor  5 Phân cực cho transistor  6 Sơ đồ tương đương transistor 11 Electronic Technique – HiepHV KTMT 2 Nguyên lý làm việc  Transistor có 2 tiếp giáp pn, mỗi tiếp giáp pn có 2 khả năng hoặc phân cực thuận hoặc phân cực ngược Kết hợp lại, ta có thể có 4 trường hợp hoạt động của transistor... KTMT 2 Nguyên lý làm việc  Chia cả 2 vế phương trình (1) cho IC  IE IC 1 1 1 IB IC 1 1 15 Electronic Technique – HiepHV KTMT 2 Nguyên lý làm việc  Hệ số truyền đạt đánh giá mức hao hụt dòng khuếch tán trong vùng base  Hệ số khuếch đại đánh giá tác dụng điều khiển của dòng base đến dòng collector 16 Electronic Technique – HiepHV KTMT Nội dung chương 3  1 Cấu tạo transitor  2 Nguyên lý hoạt động. .. ngược Phân cực thuận Tích cực ngược Electronic Technique – HiepHV KTMT 2 Nguyên lý làm việc  Để transistor hoạt động ở chế độ khuếch đại:  JE phân cực thuận  JC phân cực ngược  Sự tác động qua lại của 3 lớp bán dẫn trong transistor tạo ra những liên hệ cơ bản trong transistor 13 Electronic Technique – HiepHV KTMT 2 Nguyên lý làm việc IE  14 IC IB (1)  IC IB : Hệ số khuếch đại dòng điện (50-250)... UBC = f(UEC) khi IB = const  Đặc tuyến truyền đạt: IE = f(IB) khi UBC = const  Đặc tuyến ra: IE = f(UEC) khi IB = const 25 Electronic Technique – HiepHV KTMT Nội dung chương 3  1 Cấu tạo transitor  2 Nguyên lý hoạt động  3 Phần tử 4 cực transistor  4 Các dạng mắc mạch cơ bản của transistor  5 Phân cực cho transistor  6 Sơ đồ tương đương transistor 26 Electronic Technique – HiepHV KTMT 4 Các... Phần tử 4 cực transistor  4 Các dạng mắc mạch cơ bản của transistor  5 Phân cực cho transistor  6 Sơ đồ tương đương transistor 17 Electronic Technique – HiepHV KTMT 3 Phần tử 4 cực transistor  Về nguyên tắc có thể dùng 2 trong 3 cực của transistor làm đầu vào và cực thứ 3 còn lại cùng với 1 cực đầu vào làm đầu ra   Có tất cả 6 cách mắc khác nhau Nhưng dù mắc thế nào cũng cần có 1 cực chung cho... vào: IB  Điện áp vào: UBE  Dòng ra: IC  Điện áp ra: UCE 29 Electronic Technique – HiepHV KTMT 4.1 Mắc EC  Đặc tuyến vào: U1 f ( I1 ) U 2 const IB f (U BE ) U CE const  Để xác định đặc tuyến vào giữ nguyên điện áp UCE , thay đổi điện áp UBE và ghi lại các giá trị dòng điện IB tương ứng 30 Electronic Technique – HiepHV KTMT 4.1 Mắc EC  Đặc tuyến vào của transistor mắc EC giống như đặc tuyến của diode