Tài liệu BÀI TẬP ĐIỆN TỬ doc

Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2 Mục Lục I.Nhận xét chung transitor lưỡng cực 1.Transitor mắc kiểu E chung 2.Transitor mắc kiểu C chung 3.Transitor mắc kiểu B chung II.Nghiên cứu nội dung cụ thể theo chủ đề 1.Lý thuyết chung transitor lưỡng cực 2.Ứng dụng transitor lưỡng cực 3.Kết luận khuyến nghị 4.Tài liệu tham khảo -1- Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2 I Nhận xét chung cách mắc transitor lưỡng cực Transistor mắc theo kiểu E chung Mạch mắc theo kiểu E chung có cực E đấu trực tiếp xuống tải đấu qua tụ xuống tải để thoát thành phần xoay chiều, tín hiệu đưa vào cực B lấy cực C, mạch có sơ đồ sau : Mạch khuyếch đại điện áp mắc kiểu E chung ,Tín hiệu đưa vào cực B lấy cực C Rg : điện trở ghánh , Rđt : Là điện trở định thiên, Rpa : Là điện trở phân áp Đặc điểm mạch khuyếch đại E chung • • • Mạch khuyếch đại E chung thường định thiên cho điện áp UCE khoảng 60% ÷ 70 % Vcc Biên độ tín hiệu thu lớn biên độ tín hiệu vào nhiều lần, mạch khuyếch đại điện áp Dòng điện tín hiệu lớn dịng tín hiệu vào không đáng kể -2- Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2 • Tín hiệu đầu ngược pha với tín hiệu đầu vào : điện áp tín hiệu vào tăng => dịng IBE tăng => dòng ICE tăng => sụt áp Rg tăng => kết điện áp chân C giảm , ngược lại điện áp đầu • vào giảm điện áp chân C lại tăng => điện áp đầu ngược pha với tín hiệu đầu vào • Mạch mắc theo kiểu E chung ứng dụng nhiều thiết bị điện tử Transistor mắc theo kiểu C chung Mạch mắc theo kiểu C chung có chân C đấu vào tải cực dương nguồn ( Lưu ý : phương diện xoay chiều cực dương nguồn tương đương với tải) , Tín hiệu đưa vào cực B lấy cực E , mạch có sơ đồ sau : Mạch mắc kiểu C chung , tín hiệu đưa vào cực B lấy cực E Đặc điểm mạch khuyếch đại C chung • • • Tín hiệu đưa vào cực B lấy cực E Biên độ tín hiệu biên độ tín hiệu vào : Vì mối BE ln ln có giá trị khoảng 0,6V điện áp chân B tăng áp chân C tăng nhiêu => biên độ tín hiệu biên độ tín hiệu vào Tín hiệu pha với tín hiệu vào : Vì điện áp vào tăng => điện áp tăng, điện áp vào giảm điện áp giảm -3- Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2 • Cường độ tín hiệu mạnh cường độ tín hiệu vào nhiều lần : Vì tín hiệu vào có biên độ tăng => dòng IBE tăng => dòng ICE tăng gấp β lần dịng IBE ICE = β.IBE giả sử Transistor có hệ số khuyếch đại β = 50 lần dịng IBE tăng 1mA => dịng ICE tăng 50mA, dịng ICE dịng tín hiệu đầu ra, tín hiệu đầu có cường độ dịng điện mạnh nhiều lần so với tín hiệu vào • Mạch ứng dụng nhiều mạch khuyếch đại đêm (Damper), trước chia tín hiệu làm nhiều nhánh , người ta thường dùng mạch Damper để khuyếch đại cho tín hiệu khoẻ Ngồi mạch cịn ứng dụng nhiều mạch ổn áp nguồn ( ta tìm hiểu phần sau ) Transistor mắc theo kiểu B chung • • Mạch mắc theo kiểu B chung có tín hiệu đưa vào chân E lấy chân C , chân B thoát tải thông qua tụ Mach mắc kiểu B chung sử dụng thực tế Mạch khuyếch đại kiểu B chung , khuyếch đại điện áp khơng khuyếch đại dịng điện II.Nghiên cứu nội dung cụ thể theo chủ đề 1.Lý thuyết chung transitor lưỡng cực -4- Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2  Transistor lưỡng cực gồm có hai mối P-N nối tiếp nhau, phát minh năm 1947 hai nhà bác học W.H.Britain J.Braden, chế tạo mẫu bán dẫn Germanium hay Silicium  Hình sau mơ tả cấu trúc hai loại transistor lưỡng cực PNP NPN 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 Khi nối P-N xác lập, rào điện tạo nối Các điện tử tự vùng N khuếch tán sang vùng P ngược lại, lỗ trống vùng P khuếch tán sang vùng N Kết hai bên mối nối, bên vùng N ion dương, bên vùng P ion âm Chúng tạo rào điện  Nguyên tắc hoạt động transitor * Xét hoạt động Transistor NPN -5- Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2 Ta cấp nguồn chiều UCE vào hai cực C E (+) nguồn vào cực C (-) nguồn vào cực E Cấp nguồn chiều UBE qua công tắc trở hạn dịng 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 dịng điện chạy qua mối C E ( lúc dịng IC = ) Khi cơng tắc đóng, mối P-N phân cực thuận có dịng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua cơng tắc => qua R hạn dịng => qua mối BE cực (-) tạo thành dòng IB Ngay dịng IB xuất => có dịng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB Như rõ ràng dịng IC hồn tồn phụ thuộc vào dịng IB phụ thuộc theo cơng thức IC = β.IB Trong IC dịng chạy qua mối CE IB dòng chạy qua mối BE β hệ số khuyếch đại Transistor -6- Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2 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 dịng 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 hồn tồn tương tự Transistor NPN cực tính nguồn điện UCE UBE ngược lại Dòng IC từ E sang C dòng IB từ E sang B  Ký hiệu, cách xác định chân Transitor 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 cịn 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 • -7- Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2 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 Transitor • Với loại Transistor cơng xuất nhỏ thứ tự chân C B tuỳ theo bóng nước sản xuất • 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 -8- Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2 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 •  Một số Transitor 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 * Transistor cơng xuất dịng ( cơng xuất ngang ): Transistor cơng xuất lớn thường gọi sị 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 sị cơng -9- Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2 xuất dòng( Ti vi mầu) thường có đấu thêm diode đệm song song với cực CE Ứng dụng Transitor lưỡng cực Thực thiết bị khơng có Transistor chưa phải thiết bị điện tử, Transistor xem linh kiện quan trọng thiết bị điện tử, loại IC thực chất mạch tích hợp nhiều Transistor linh kiện nhất, mạch điện , - 10 - Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2 Transistor dùng để khuyếch đại tín hiệu Analog, chuyển trạng thái mạch Digital, sử dụng làm công tắc điện tử, làm tạo dao động v v ví dụ cụ thể: Tầng khuyêch đại công suất dùng Transitor  Tác dụng linh kiện : • Q3 : Transistor tiền khuếch đại đảo pha tín hiệu • Q4 : Transistor cơng suất khuếch đại bán chu kỳ âm • Q5 : Transistor công suất khuếch đại bán chu kỳ dương • Volume : Triết áp điều chỉnh âm lượng • C8 : tụ nối tầng cho tín hiệu âm tần qua, ngăn áp chiều lại • C9 : tụ loa • R9 R10 điện trở định thiên cho đèn Q3, đồng thời mạch hồi tiếp âm, hồi tiếp tín hiệu đầu trở lại đầu vào, nhằm tăng cường tính ổn định cho mạch cơng suất • R8 điện trở gánh đèn Q3 , đồng thời định thiên cho đèn cơng suất Q5 • C7 : tụ lọc nguồn cho tầng cơng suất • C6 : tụ lọc nguồn cho tầng phía sau • R7 : điện trở cấp nguồn cho tầng phía sau • D1 D2 phân cực thuận để tạo sụt áp khoảng 1,2V phân cực cho hai đèn công suất Sơ đồ tầng khuyếch đại công suất sử dụng Transistor - 11 - Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2  Nguyên lý hoạt động tầng cơng suất Tín hiệu âm tần khỏi mạch Equalizer đưa vào đầu triết áp Volume, tín hiệu lấy điểm triết áp có biên độ thay đổi tuỳ theo mức độ điều chỉnh người sử dụng => tín hiệuđược đưa qua tụ C8 vào đèn Q3 khuếch đại, Q3 đèn khuếch đại biên độ điện áp, Q3 định thiên cho UCE Q3 ≈ 0,5Vcc ( để đạt giá trị người ta điều chỉnh R10 • Hai đèn cơng suất mắc đẩy kéo để khuếch đại cho hai nửa chu kỳ tín hiệu, tín hiệu vào B E hai đèn cơng suất khuếch đại cường độ dịng điện • Tín hiệu lấy từ chân E hai đèn cơng suất có cường độ đủ mạnh ghép qua tụ C9 đưa loa • Nguồn ni mạch thay đổi từ 6V đến 12V, thay đổi nguồn nuôi ta việc thay đổi R10 để thu UCE hai đèn công suất cân • 3.Kết luận - 12 - Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2 Có thể nói Transitor phận quan trọng bậc mạch điện tử ngày Khi mà công nghệ ngày đươc ứng dụng sâu vào sống hàng ngày diện Transitor lại trở nên phổ biến ví dụ CPU máy vi tính kết hợp hàng triệu Transitor với biết máy tính làm thay đổi sống Thế Giới Như trình bày thiết bị khơng có Transistor chưa phải thiết bị điện tử nên việc phát minh Transitor vào năm 1947 coi bước đột phá ngành Khoa Học Công Nghệ giới việc nghiên cứu, tìm hiểu cơng dụng, cấu tạo nguyên lý hoạt động Transitor giúp sử dụng Transitor với hiệu cao 4.Tài liệu tham khảo • Linh kiện điện tử Nguyễn Viết Nguyên • http://tailieu.vn • http://www.vocw.edu.vn • http://www.ebook.edu.vn • www.hocnghe.com.vn - 13 - Sinh viên thực hiện:Lê Mạnh Cường – Nguyễn Văn Ngọc Lớp:Ck1-K2 - 14 - ... Lớp:Ck1-K2 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... khoảng 0,6V điện áp chân B tăng áp chân C tăng nhiêu => biên độ tín hiệu biên độ tín hiệu vào Tín hiệu pha với tín hiệu vào : Vì điện áp vào tăng => điện áp tăng, điện áp vào giảm điện áp giảm... hiệu đầu vào : điện áp tín hiệu vào tăng => dòng IBE tăng => dòng ICE tăng => sụt áp Rg tăng => kết điện áp chân C giảm , ngược lại điện áp đầu • vào giảm điện áp chân C lại tăng => điện áp đầu