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