Bài giảng Vô tuyến điện đại cương: Chương 8 - TS. Ngô Văn Thanh

Bài giảng Vô tuyến điện đại cương, chương 8 trang bị cho người học những kiến thức về chuyển mạch transistor. Chương này gồm có những nội dung chính sau: Transistor lưỡng cực, các kiểu transistor, chuyển mạch transistor.

VƠ TUYẾN ĐIỆN ĐẠI CƯƠNG TS Ngơ Văn Thanh Viện Vật Lý Hà Nội - 2016 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 Tài liệu tham khảo [1] David B Rutledge, The Electronics of Radio (Cambridge University Press 1999) [2] Dennis L Eggleston, Basic Electronics for Scientists and Engineers (Cambridge University Press 2011) [3] Jon B Hagen, Radio-Frequency Electronics: Circuits and Applications (Cambridge University Press 2009) [4] Nguyễn Thúc Huy (1998), Vô tuyến điện tử, NXB KHKT [5] Đỗ Xuân Thụ, Nguyễn Đức Nhuận (1990), Kỹ thuật điện tử, NXB KHKT [6] Phạm Văn Đương (2004), Cơ sỡ kỹ thuật khuếch đại, NXB KHKT Website : http://iop.vast.ac.vn/~nvthanh/cours/votuyendien/ Email : nvthanh@iop.vast.ac.vn Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 CHƯƠNG CHUYỂN MẠCH TRANSISTOR Transistor lưỡng cực Các kiểu transistor Chuyển mạch transistor Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 Transistor lưỡng cực  Giới thiệu chung  Các loại chất bán dẫn  Chất bán dẫn loại p: có nồng độ lỗ trống cao  Chất bán dẫn loại n: có nồng độ điện tử cao  Diode bán dẫn  Tạo bán dẫn loại p n  p : nối với cực dương (anode)  n : nối với cực âm (cathode)  Bóng bán dẫn ngược (transistor npn)  Tạo BD loại n BD loại p  Bóng bán dẫn thuận (transistor pnp)  Tạo BD loại p BD loại n  Tên gọi cực  Collector : cực góp  Base : cực gốc  Emitter : cực phát Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 Transistor lưỡng cực  Bipolar Transistors  Bóng bán dẫn npn  Nối kiểu back-to-back diode : bóng ngược  Biểu thức liên hệ dòng điện : hiệu suất góp, cỡ khoảng 0.99  Định luật Kirchhoff cho dòng điện  Hệ số khuếch đại dòng điện  Nếu  Ta có:  Ứng dụng để tạo mạch khuếch đại • Tín hiệu vào : cực gốc • Tín hiệu : cực góp Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 Các kiểu transistor  Transistor Models  Xét mạch tương đương diode  Hình trám ký hiệu cho nguồn cấp dòng  Nguồn cấp dòng phụ thuộc vào dòng điện khác (IB)  Ký hiệu nguồn cấp dòng khơng phụ thuộc hình tròn  Xét mạch tương đương diode  Dòng điện IB tách thành dòng • Ir : Dòng ngược (nghịch) : dòng ngược qua diode từ cực gốc đến cực góp hệ số khuếch đại • If : Dòng thuận: dòng qua diode từ cực gốc đến cực phát  Nguồn cấp dòng bao gồm thành phần Ngơ Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 Các kiểu transistor  Xét điện áp đầu cực C E  Dòng qua cực gốc khơng đổi  Trạng thái hoạt động (ổn định)  điện áp VCE >  dòng điện :  sử dụng cho mạch khuếch đại  Trạng thái ngừng hoạt động  điện áp VCE <  dòng điện :  miền hoạt động ngược  dễ bị hỏng gần với ngưỡng đánh thủng  Trạng thái bão hòa  nằm khoảng điện áp hẹp  điện áp biến thiên nhanh Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 Các kiểu transistor  Bảng tổng kết trạng thái Trạng thái VBE VBC VCE IC Vf < Vf > VS IB < Vf Vf < - VS -(r +1) IB Bão hòa Vf Vf > - VS > -(r +1) IB, < IB Tắt (off) < Vf < Vf … Hoạt động Hoạt động ngược  VS : điện áp ranh giới vùng hoạt động bão hòa, vào cỡ 0.1  0.2 V Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 Chuyển mạch transistor  Transistor Switches  Xét mạch điện  Dòng điều khiển :  • khơng có dòng cực góp • chuyển mạch trạng thái đóng (off) • tương đương với mạch khơng có transistor  • • • • Điện trở cực góp cực phát bé transistor trạng thái bão hòa chuyển mạch trạng thái mở (on) tương đương với đoản mạch transistor  Ứng dụng mạch lọc RF • Giữa máy phát máy thu mạch cộng hưởng nối tiếp • Khi nhận tín hiệu, transitor trạng thái đóng, tín hiệu tần số cộng hưởng truyền trực tiếp từ antenna đến máy thu • Khi phát tín hiệu, transitor trạng thái mở (đoản mạch), tín hiệu đến máy thu bị chặn lại Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 10 Chuyển mạch transistor  Chuyển mạch transistor pnp  đoản mạch tiếp mát (tiếp đất)  Nguồn điện áp nối với cực gốc  Tải nối với cực phát  Điều khiển điện áp cung cấp cho tải  Khi dòng cực gốc : transistor trạng thái đóng • Dòng điện điện áp tải  Khi cấp dòng cho cực gốc : transistor trạng thái mở • Dòng điện cấp cho tải ... Phạm Văn Đương (2004), Cơ sỡ kỹ thuật khuếch đại, NXB KHKT Website : http://iop.vast.ac.vn/~nvthanh/cours/votuyendien/ Email : nvthanh@iop.vast.ac.vn Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 CHƯƠNG... khoảng điện áp hẹp  điện áp biến thiên nhanh Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 Các kiểu transistor  Bảng tổng kết trạng thái Trạng thái VBE VBC VCE IC Vf < Vf > VS IB < Vf Vf < - VS -( r +1)... Emitter : cực phát Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 Transistor lưỡng cực  Bipolar Transistors  Bóng bán dẫn npn  Nối kiểu back-to-back diode : bóng ngược  Biểu thức liên hệ dòng điện : hiệu suất