Slide kỹ thuật điện tử bai2 BJT

7/25/2018 BÀI 02: BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR) I Dòng chảy BJT: Cấu trúc, loại, ký hiệu BJT: 0.150 in 0.150 in 0.001 in E P n 0.001 in C P E n p n C B B C B PNP E B NPN E Hình 2.1: Cấu tạo ký hiệu Transistor loại NPN PNP - E (Emitter): cực phát - C (Collector): cực thu - B (Base): cực 7/25/2018 Dòng chảy BJT IC IC NPN IB IE PNP IB IE IC = IB IE = IC + IB = IB + IB = ( +1) IB  (hfe): hệ số khuếch đại dòng Điểm làm việc tĩnh Q(IC, VCE) BJT Đường tải điện (load line) IB1 < IB2 < IB3 < IB4 IB nhỏ, VCE ~ VCC: BJT ngưng dẫn IB lớn VCE ~ 0: BJT dẫn bão hịa IB trung bình (Q nằm xung quanh điểm đường thẳng tải điện): BJT hoạt động chế độ khuếch đại 7/25/2018 II Phân Cực BJT : CÁC MẠCH PHÂN CỰC BJT PHÂN CỰC IB CỐ ĐỊNH PHÂN CỰC ĐỊNH DỊNG IB VÀ CĨ THÊM RE PHÂN CỰC HỒI TIẾP PHÂN CỰC KIỂU PHÂN ÁP Phương pháp chung để giải mạch phân cực gồm ba bước: - Bước 1: Xác định loại BJT, vẽ dòng điện IB, IC IE Vẽ điện áp VBE, VCE - Bước 2: Áp dụng Kirchoff cho mối nối BE để xác định dòng điện ngõ vào IB Suy dòng điện ngõ từ liên hệ IC=βIB - - Bước 3: Áp dụng Kirchoff cho mối nối CE để xác định điện áp VCE điện chân BJT 7/25/2018 a Phân cực định dòng IB cố định (Fixed – Bias) : * Xác định điểm làm việc Q(VCE, IC): VCC - Mạch nền-phát (Base-Emitter): Vcc = IB.Rb + VBE Rb Với: VBE= V = 0.7V (Si) ; V = 0.3V(Ge) IB  Rc IC IB VCC V V IE Rb IC = βIB Mạch ngõ thu-phát (Collector- Emitter): VCE  VCC  RC I C VCC  RC I C  VCE b Phân cực định dịng IB có thêm điện trở Re : VCC  Xác định điểm làm việc Q (VCE, IC) Ta có: VCC = IB Rb + V + IC Re Với IC =  IB => = Và : Rc Rb IC IB IE Re VCE = VCC – IC RC –IC Re = VCC – IC (RC + Re) 7/25/2018 c Phân cực có hồi tiếp : Vcc Rc  Xác định điểm làm việc Q (VCE, IC) Ta có VCC = (IB +IC) RC +IB Rb + V Rb Với IC = IB: IC IB IE − = 1+ + Và : VCE = VCC - IERC d Phân cực dùng cầu phân áp: VCC VCC Rc R1 Rb VBB IB Rc IC IE Re Re R2 0  Xác định điểm làm việc Q (VCE, IC) VBB = IB Rb + V + Ic.Re Với IC = .IB, đó: = Và: VCE =VCC – IC Rc - ICRe => VCE = VCC – IC (Rc + Re) 7/25/2018 Ví dụ 1: Cho mạch khuếch đại hình vẽ, Transistor loại Si có Vγ = 0,7V; hệ số khuếch đại dòng  =100 Xác định điểm làm việc tĩnh Q (VCE, IC) cho biết trạng thái hoạt động BJT? Ví dụ 2: Cho mạch khuếch đại hình vẽ, Transistor loại Si có V = 0,7V;  =120 Hãy xác định điểm làm việc tĩnh Q(VCE, IC) 7/25/2018 Ví dụ 4: Cho tầng khuếch đại CE hình vẽ, Transistor có Vγ = 0,7V; Xác định điểm tĩnh làm việc Q, cho biết trạng thái hoạt động BJT? Vcc= - 5V Rb Rc 100K 500 Vcc= 15V Vcc= 9V Rb Rc R2 Rc 430K 910 8K 800 R1 Re 2K 200  =100 PNP  =300 Re  =100 100 0 (a) (b) (c) Cho sơ đồ mạch điện, xác định: (a) Dòng IB , IC (b) Điện áp VE , VC, VCE +18V +20V R16 R20 3.3K 10K R18 R22 39K 75K Q6 Q7 NPN  =80  =120 R17 R15 1K R21 NPN R19 1.2K 8.2K 10K 7/25/2018 Cho sơ đồ mạch điện, xác định điểm làm việc tĩnh Q (IC, VCE) +16V R3 1.5K Q1 R5 PNP 240K  =120 R4 3.6K Xác định điểm làm việc tĩnh Q (IC, VCE) +20V +12V R3 R6 100 100 R9 80K R1 Q2 1M  =120 PNP R2 4.7K R5 Q1 Q3 PNP 240K  =80 PNP  =120 R4 1k R8 R7 120 20K -15V 7/25/2018 Cho sơ đồ mạch điện, xác định giá trị điện trở RB Vcc =? Vcc =? R11 R13 15 2.7K 2.2K R12 =? R10 =? Q4  =? NPN IB =20A VCE =7,2V IE =4mA Q5  =? NPN IB =15A VCE =7,3V 2,1V R14 68K III BJT hoạt động chế độ ON/OFF (công tắc điện tử) - Transistor ngưng dẫn dòng điện IB = 0, lúc điện áp VC = VCC - Transistor dẫn bão hòa dòng điện IB = IBsat, lúc điện áp VC = 0V (thực tế khoảng 0.1 đến 0.2V) MỤC ĐÍCH MẠCH ON/OFF: khuếch đại tín hiệu điều khiển 7/25/2018 Ví dụ 01: Cho mạch điều khiển hình vẽ: a Vẽ giải thích dạng sóng ngõ b Xác định RC RB mạch điện Vγ = 0,7V, ICsat=10mA 0,48K 53K Ví dụ 2: Cho mạch điều khiển hình vẽ: a Vẽ giải thích dạng sóng ngõ b Xác định RC RB mạch điện Vγ = 0,7V, ICsat= 300mA 10 7/25/2018 Ví dụ 03: Xác định RC RB mạch điện ICsat=100mA Ví dụ 4: Cho mạch điều khiển LED hình vẽ, với Vcc= 5V a Với Vin= 0V hay 5V BJT có khả dẫn điện? b Xác định Rc để led đủ sáng (biết dòng qua LED Iled= 10mA Vled= 2V.) c Với  =220, V = 0,7V xác định Rb để Transistor điều khiển LED sáng chế độ dẫn bão hịa 11 7/25/2018 Ví dụ 5: Cho mạch điều khiển Relay hình vẽ, biết Relay có điện trở cuộn dây RL=300, VCC = 12V a Để điều khiển đóng Relay chân điều khiển Vi mức (0V) hay mức (5V)? b Xác định Icmax BJT? c Giả sử BJT có Vγ= 0,7V, β= 100 Hãy xác định Rb? VCC= 12V 220V D1 LAMP RELAY SPDT Vi= 5V Rb 12 7/25/2018 13