Mạch khuếch đại Transistor

Tài liệu Mạch khuếch đại Transistor gồm các nội dung chính: Giới thiệu về Transistor, ký hiệu và hình dạng của Transistor, các thông số kỹ thuật của Transistor, phân cực cho Transistor,...Mời các bạn cùng tham khảo!

Mục lục I - Giới thiệu Transistor Cấu tạo Transistor ( Bóng bán dẫn ) 2 Nguyên tắc hoạt động Transistor II - Ký hiệu hình dạng Transistor 1.Ký hiệu & hình dáng Transistor 2.Ký hiệu ( thân Transistor ) Cách xác định chân E, B, C Transistor III - Các thông số kỹ thuật Transistor Các thông số kỹ thuật Transistor Một số Transistor đặc biệt IV Phân cực cho Transistor Cấp điện cho Transistor ( Vcc - điện áp cung cấp ) Định thiên (phân cực) cho Transistor: Một số mạch định thiên khác .11 V Mạch ứng dụng Transistor 12 Mạch nguyên lý: 12 2.Nguyên lý làm việc ứng dụng 13 Phụ Lục 14 I - Giới thiệu Transistor Cấu tạo Transistor ( Bóng bán dẫn )  Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai mối tiếp giáp P-N , ghép theo thứ tự PNP ta Transistor thuận , ghép theo thứ tự NPN ta Transistor ngược phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều  Ba lớp bán dẫn nối thành ba cực , lớp gọi cực gốc ký hiệu B ( Base ), lớp bán dẫn B mỏng có nồng độ tạp chất thấp  Hai lớp bán dẫn bên nối thành cực phát ( Emitter ) viết tắt E, cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt C, vùng bán dẫn E C có loại bán dẫn (loại N hay P ) có kích thước nồng độ tạp chất khác nên khơng hốn vị cho 2 Nguyên tắc hoạt động Transistor * Xét hoạt động Transistor NPN Mạch khảo sát nguyên tắc hoạt động transistor NPN  Ta cấp nguồn chiều UCE vào hai cực C E (+) nguồn vào cực C (-) nguồn vào cực E  Cấp nguồn chiều UBE qua cơng tắc trở hạn dòng vào hai cực B E , cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E  Khi công tắc mở , ta thấy rằng, hai cực C E cấp điện khơng có dòng điện chạy qua mối C E ( lúc dòng IC = )  Khi cơng tắc đóng, mối P-N phân cực thuận có dòng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua cơng tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE cực (-) tạo thành dòng IB  Ngay dòng IB xuất => có dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB  Như rõ ràng dòng IC hồn tồn phụ thuộc vào dòng IB phụ thuộc theo cơng thức IC = β.IB  Trong IC dòng chạy qua mối CE  IB dòng chạy qua mối BE  β hệ số khuyếch đại Transistor Giải thích : Khi có điện áp UCE điện tử lỗ trống vượt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, xuất dòng IBE lớp bán dẫn P cực B mỏng nồng độ pha tạp thấp, số điện tử tự từ lớp bán dẫn N ( cực E ) vượt qua tiếp giáp sang lớp bán dẫn P( cực B ) lớn số lượng lỗ trống nhiều, phần nhỏ số điện tử vào lỗ trống tạo thành dòng IB phần lớn số điện tử bị hút phía cực C tác dụng điện áp UCE => tạo thành dòng ICE chạy qua Transistor * Xét hoạt động Transistor PNP Sự hoạt động Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN cực tính nguồn điện UCE UBE ngược lại Dòng IC từ E sang C dòng IB từ E sang B II - Ký hiệu hình dạng Transistor 1.Ký hiệu & hình dáng Transistor 2.Ký hiệu ( thân Transistor ) Hiện thị trường có nhiều loại Transistor nhiều nước sản xuất thông dụng transistor Nhật bản, Mỹ Trung quốc  Transistor Nhật : thường ký hiệu A , B , C , D Ví dụ A564, B733, C828, D1555 Transistor ký hiệu A B Transistor thuận PNP ký hiệu C D Transistor ngược NPN Transistor A C thường có cơng xuất nhỏ tần số làm việc cao Transistor B D thường có cơng xuất lớn tần số làm việc thấp  Transistor Mỹ sản xuất thường ký hiệu 2N ví dụ 2N3055, 2N4073 vv  Transistor Trung quốc sản xuất : Bắt đầu số 3, hai chũ Chữ thức cho biết loại bóng : Chữ A B bóng thuận , chữ C D bòng ngược, chữ thứ hai cho biết đặc điểm : X P bòng âm tần, A G bóng cao tần Các chữ số sau thứ tự sản phẩm Thí dụ : 3CP25 , 3AP20 vv Cách xác định chân E, B, C Transistor  Với loại Transistor công xuất nhỏ thứ tự chân C B tuỳ theo bóng nước sả xuất , nhựng chân E bên trái ta để Transistor hình  Nếu Transistor Nhật sản xuất : thí dụ Transistor C828, A564 chân C , chân B bên phải  Nếu Transistor Trung quốc sản xuất chân B , chân C bên phải  Tuy nhiên số Transistor sản xuất nhái khơng theo thứ tự => để biết xác ta dùng phương pháp đo đồng hồ vạn  Với loại Transistor cơng xuất lớn (như hình ) hầu hết có chung thứ tự chân : Bên trái cực B, cực C bên phải cực E * Đo xác định chân B C  Với Transistor công xuất nhỏ thơng thường chân E bên trái ta xác định chân B suy chân C chân lại  Để đồng hồ thang x1Ω , đặt cố định que đo vào chân , que chuyển sang hai chân lại, kim lên = chân có que đặt cố định chân B, que đồng hồ cố định que đen Transistor ngược, que đỏ Transistor thuận III - Các thơng số kỹ thuật Transistor Các thông số kỹ thuật Transistor  Dòng điện cực đại : Là dòng điện giới hạn transistor, vượt qua dòng giới hạn Transistor bị hỏng  Điện áp cực đại : Là điện áp giới hạn transistor đặt vào cực CE , vượt qua điện áp giới hạn Transistor bị đánh thủng  Tấn số cắt : Là tần số giới hạn mà Transistor làm việc bình thường, vượt tần số độ khuyếch đại Transistor bị giảm  Hệ số khuyếch đại : Là tỷ lệ biến đổi dòng ICE lớn gấp lần dòng IBE  Cơng xuất cực đại : Khi hoat động Transistor tiêu tán công xuất P = UCE ICE công xuất vượt q cơng xuất cực đại Transistor Transistor bị hỏng Một số Transistor đặc biệt * Transistor số ( Digital Transistor ) : Transistor số có cấu tạo Transistor thường chân B đấu thêm điện trở vài chục KΩ Transistor số thường sử dụng mạch công tắc , mạch logic, mạch điều khiển , hoạt động người ta đưa trực tiếp áp lệnh 5V vào chân B để điều khiển đèn ngắt mở * Ký hiệu : Transistor Digital thường có ký hiệu DTA ( dền thuận ), DTC ( đèn ngược ) , KRC ( đèn ngược ) KRA ( đèn thuận), RN12 ( đèn ngược ), RN22 (đèn thuận ), UN , KSR Thí dụ : DTA132 , DTC 124 vv * Transistor công suất dòng ( cơng suất ngang ) Transistor cơng xuất lớn thường gọi sò Sò dòng, Sò nguồn vv sò thiết kế để điều khiển cao áp biến áp nguồn xung hoạt động , Chúng thường có điện áp hoạt động cao cho dòng chịu đựng lớn Các sò cơng xuất dòng( Ti vi mầu) thường có đấu thêm diode đệm song song với cực CE IV Phân cực cho Transistor Cấp điện cho Transistor ( Vcc - điện áp cung cấp ) Để sử dụng Transistor mạch ta cần phải cấp cho nguồn điện, tuỳ theo mục đích sử dụng mà nguồn điện cấp trực tiếp vào Transistor hay qua điện trở, cuộn dây v v nguồn điện Vcc cho Transistor quy ước nguồn cấp cho cực CE  Ta thấy : Nếu Transistor ngược NPN Vcc phải nguồn dương (+), Transistor thuận PNP Vcc nguồn âm (-) Định thiên (phân cực) cho Transistor:  Định thiên: cấp nguồn điện vào chân B( qua trở định thiên) để đặt transistor vào trạng thái sẵn sàng hoạt động, sẵn sàng khuếch đại tín hiệu cho dù nhỏ Trans có định thiên Trans khơng định thiên H1 H2 - Ở hai mạch sử dụng transistor để khuyếch đại tín hiệu, mạch chân B khơng định thiên mạch chân B định thiên thơng qua Rđt - Các nguồn tín hiệu đưa vào khuyếch đại thường có biên độ nhỏ ( từ 0,05V đến 0,5V ) đưa vào chân B( đèn chưa có định thiên) tín hiệu khơng đủ để tạo dòng IBE ( đặc điểm mối P-N phải có 0,6V có dòng chạy qua ) => khơng có dòng ICE => sụt áp Rg = 0V điện áp chân C = Vcc - Ở sơ đồ thứ , Transistor có Rđt định thiên => có dòng IBE, đưa tín hiệu nhỏ vào chân B => làm cho dòng IBE tăng giảm => dòng ICE tăng giảm , sụt áp Rg thay đổi => kết đầu ta thu tín hiệu tương tự đầu vào có biên độ lớn => Kết luận : Định thiên ( hay phân cực) nghĩa tạo dòng điện IBE ban đầu, sụt áp Rg ban đầu để có nguồn tín hiệu yếu vào cực B , dòng IBE tăng giảm => dòng ICE tăng giảm => dẫn đến sụt áp Rg tăng giảm => sụt áp tín hiệu ta cần lấy 10 Một số mạch định thiên khác * Mạch định thiên dùng hai nguồn điện khác Mạch định thiên dùng hai nguồn điện khác * Mach định thiên có điện trở phân áp Để khuếch đại nhiều nguồn tín hiệu mạnh yếu khác nhau, mạch định thiên thường sử dụng thêm điện trở phân áp Rpa đấu từ B xuống Mass Mạch định thiên có điện trở phân áp Rpa * Mạch định thiên có hồi tiếp Là mạch có điện trở định thiên đấu từ đầu (cực C ) đến đầu vào ( cực B) mạch có tác dụng tăng độ ổn định cho mạch khuyếch đại hoạt động 11 V Mạch ứng dụng Transistor Mạch nguyên lý: 12 2.Nguyên lý làm việc ứng dụng - Linh kiện: Micro mini, C1815, điện trở, tụ hóa 1uf, bo mạch cắm test, nguồn 12V, loa ( tai nghe) - Mạch phân cực hồi tiếp Colectơ - Tín hiệu đầu vào thu micro mini transistor C1815 khuếch đại đưa loa -Ứng dụng để khuếch đại loa, máy trợ thính … - Ưu điểm: giá thành rẻ, dễ dàng lắp đặt, thay - Nhược điểm: yêu cầu dòng IB thấp (