Thiết kế ba bài thí nghiệm khảo sát đặc tuyến vôn ampe của transistor lưỡng cực BJT

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KHOA VẬT LÝ KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ĐỀ TÀI: “THIẾT KẾ BA BÀI THÍ NGHIỆM KHẢO SÁT ĐẶC TUYẾN VƠN-AMPE CỦA TRANSISTOR LƯỠNG CỰC (BJT)” Người thực : BÙI VŨ MY NA Lớp : 10SVL Khóa : 2010 – 2014 Ngành : SƯ PHẠM VẬT LÝ Người hướng dẫn : ThS NGUYỄN VĂN ĐÔNG Đà Nẵng, 05/2014 K uậ t t K Vật DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT SVT Kí hiệu Tên gốc Ý nghĩa BJT Bipolar Junction Transistor Transistor lƣỡng cực nối DMM Digital Multimeter Máy đo vạn VOM Volt – Ohm – Miliammeter Đồng hồ đo V-Ω- mA CC Common collector Thu chung CE Common Emitter Phát chung CB Common Base Nền chung DC Direct current Dòng điện chiều AC Alternating current Dòng điện xoay chiều V M N V T S N u V K uậ t t K Vật DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1: Mạng tinh thể Hình 1.2: Đồ thị lƣợng .10 Hình 1.3: Chuyển tiếp P-N trạng thái cân Error! Bookmark not defined Hình 2.1: Cấu tạo BJT Error! Bookmark not defined Hình 2.2: Hình dáng kí hiệu BJT 16 Hình 2.3: Mắc BJT để khảo sát 17 Hình 2.4: Chiều dịng điện BJT .18 Hình 2.5: Phân cực BE BC BJT 19 Hình 2.6: Phân cực mối nối BE 19 Hình 2.7: Phân cực thuận mối nối BE nghịch BC .20 Hình 2.8: Transistor khuếch đại 20 Hình 2.9: Trạng thái dẫn bão hòa 21 Hình 2.10: Sơ đồ BJT mắc E chung 23 Hình 2.11: Họ đặc tuyến BJT mắc E chung 24 Hình 2.12: Họ đặc tuyến BJT mắc E chung 24 Hình 2.13: Đặc tuyến vào B chung 25 Hình 2.15: Họ đặc tuyến vào mắc C chung 26 Hình 3.9: Hình dạng điện trở thực tế .36 Hình 4.1.5: Sơ đồ mắc mạch E chung .46 Hình 4.2.5: Sơ đồ mắc mạch B chung 58 Hình 4.3.5: Sơ đồ mắc mạch C chung 70 SVT V M N V T S N u V K uậ t t K Vật LỜI CẢM ƠN Em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đến Thầy Nguyễn Văn Đông tận tình hƣớng dẫn, động viên em suốt trình thực đề tài Em xin gửi lời cảm ơn đến Thầy Nguyễn Nhật Quang tạo điều kiện cho em đƣợc mƣợn dụng cụ thí nghiệm cần thiết cho đề tài Em xin cảm ơn đến Thầy Vũ Văn Thanh Thầy Nguyễn Thế Nghĩa – Giảng viên trƣờng Đai Học Bách Khoa Đà Nẵng tạo điều kiện thuận lợi để em hoàn thành việc đo đạc thực nghiệm kiểm chứng Em chân thành cảm ơn thầy cô dạy dỗ em suốt thời gian ngồi ghế nhà trƣờng để em có đủ kiến thức, xin cảm ơn cô nhân viên trƣờng cho em điều kiện học tập làm việc tốt Hơn hết, xin cảm ơn ba má sinh ra, vất vả nuôi khôn lớn, cận kề bên bƣớc để hồn thành khóa luận tốt nghiệp Cuối cùng, xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến tất bạn bè giúp đỡ động viên suốt thời gian làm khóa luận Mặt dù em cố gắng hồn thành luận văn phạm vi khả cho phép nhƣng chắn không tránh khỏi thiếu sót Em kính mong nhận đƣợc cảm thơng tận tình bảo cuả q Thầy, Cơ bạn Đà Nẵng, tháng năm 2014 Sinh viên thực Bùi Vũ My Na SVT V M N V T S N u V K uậ t t K Vật MỞ ẦU L ềt Trƣớc yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội nghiệp đổi giáo dục, hết, vai trò đội ngũ giáo viên lại trở nên quan trọng nghiệp "trồng ngƣời" Nghị Trung Ƣơng khoá VIII xác định: “Xây dựng đội ngũ giáo viên, tạo động lực cho ngƣời dạy, ngƣời học, tiếp tục đổi nội dung, phƣơng pháp giáo dục đào tạo, biến mục tiêu giáo dục trở thành thực” Luật giáo dục 2005, Điều 15, ghi rõ: “Nhà giáo giữ vai trò định việc bảo đảm chất lƣợng giáo dục…” Mặt khác, trƣờng Đại học Sƣ phạm nói chung trƣờng Đại Học Sƣ Phạm Đà Nẵng nói riêng ln có tiếp nối lớp hệ nhà giáo tƣơng lai, có giáo viên vật lý Vì vậy, việc phát triển đội ngũ nhà giáo, đặc biệt bồi dƣỡng chuyên môn nghiệp vụ sƣ phạm cho đội ngũ sinh viên, ngƣời sửa vào nghề nhà giáo, công tác thƣờng xuyên, quan trọng cấp thiết trƣờng Đại học Sƣ phạm Bên cạnh đó, biết, Vật Lý học môn khoa học thực nghiệm Bởi vậy, để dạy giỏi môn Vật Lý, ngƣời giáo viên không cần hiểu biết sâu sắc lí thuyết mà cịn phải có lực giảng dạy thực nghiệm Vì việc bồi dƣỡng, rèn luyện phát triển sinh viên ngành sƣ phạm Vật Lý kĩ năng, kĩ xảo thí nghiệm Vật Lý phục vụ tốt cho việc giảng dạy sau nhân tố mang tính chất định Và chất lƣợng đội ngũ nhà giáo tƣơng lai đƣợc nâng cao đƣợc mở rộng phạm vi thực hành thí nghiệm: Khơng dừng lại thí nghiệm phổ thơng mà đƣợc tiếp xúc với mơ hình, nhƣ đƣợc thực hành thí nghiệm môn vật lý đại cƣơng, đặc biệt thí nghiệm Transistor lƣỡng cực (BJT) Hiện nay, sách giáo khoa tiếng việt giới thiệu loại linh kiện đƣợc xuất bản, nhiên chủ yếu lý thuyết tài liệu thực hành thí nghiệm Xuất phát từ sở lí luận thực tiễn trên, để hoàn thiện kiến thức thân, em xin chọn đề tài: "Thiết kế ba thí nghi m khả sát ặc tuyến Vôn - Ampe củ Tr SVT V M N s st r ƣỡng cự ( JT)” V T S N u V K uậ t t K Vật Lí em chọn thiết kế thí nghiệm Transistor lƣỡng cực linh kiện thiết yếu thiết bị điện tử Và Transistor lƣỡng cực số linh kiện điện tử đƣợc sử dụng để giảng dạy chƣơng trình vật lý phổ thơng, sách giáo khoa vật lý 11 í Mụ ê ứu Bƣớc đầu vận dụng đƣợc lý thuyết để nghiên cứu thiết kế đƣợc năm thí nghiệm Transistor lƣỡng cực.Giúp sinh viên vật lý có thêm thí nghiệm loại linh kiện điện tử Qua đó, hiểu rõ đƣợc đặc điểm transistor lƣỡng cực ứng dụng Ngồi mục đích nhƣ mục đích thực đề tài điều kiện để tốt nghiêp trƣờng, đề tài cịn giúp em có thêm lƣợng kiến thức phong phú, kĩ tìm đọc tài liệu tiếng nƣớc tƣợng phạm vi nghiên cứu 3.1 tƣợng nghiên cứu Đối tƣợng nghiên cứu đề tài tài liệu đƣợc giảng dạy, thí nghiệm tiếng nƣớc ngồi, từ ý tƣởng thực tế, linh kiện thiết bị có sẵn 3.2 Phạm vi nghiên cứu Do lực có hạn thời gian khơng cho phép, khóa luận này, em lắp ráp mạch nhƣ thiết kế thí nghiệm khảo sát đặc tuyến Vơn-Ampe BJT Giả thuyết khoa h c củ ề tài Qua khảo sát thực tế cho thấy việc lắp ráp linh kiện điện tử thành thí nghiệm giúp sinh viên củng cố vững kiến thức lý thuyết, đồng thời dễ dàng hình thành sinh viên kỹ ứng dụng Trong chƣơng trình khung hệ đại học ngành sƣ phạm Vật Lý có học phần điện tử học Vì thí nghiệm thiết kế đƣợc đƣa vào giảng thử nghiệm để kịp thời điều chỉnh cho phù hợp SVT V M N V T S N u V K uậ t t P ƣơ P ƣơ K ê Vật ứu ê ứu lí thuyết: Đọc nghiên cứu tài liệu liên quan đến đề tài nghiên cứu P ƣơ ê ứu thực ti n - Phƣơng pháp quan sát: Quan sát sƣ phạm, tham quan mơ hình thí nghiệm điện tử trƣờng Đại Học Bách Khoa Đà Nẵng - Phƣơng pháp vấn, trò chyện: Trao đổi thăm dò ý kiến với giảng viên sinh viên, nhằm tìm hiểu thực tế giảng dạy thiết bị thực hành có liên quan đến đề tài ủ Nhữ ề tài Là tài liệu tham khảo cho sinh viên Cấu trúc luậ v Luận văn gồm phần nhƣ sau: Phần mở đầu, phần nội dung, phần kết luận Trong đó, phần nội dung đƣợc chia làm chƣơng: SVT C ƣơ Tổng quan chất bán dẫn C ƣơ 2: Tổng quan Tr C ƣơ 3: Giới thi u dụng cụ linh ki n có thí nghi m C ƣơ 4: Thiết kế ba thí nghi m V M N s st r ƣỡng cực (BJT) V T S N u V K uậ t t K Vật NỘI DUNG C ƢƠN I TỔN QUAN VỀ C ẤT ÁN ẪN BJT linh kiện bán dẫn, đƣợc chế tạo từ vật liệu bán dẫn Để hiểu rõ nguyên lí làm việc Transistor BJT, ta cần biết đƣợc hiệu ứng vật lý xảy chất bán dẫn điều kiện khác Vì luận văn này, Em xin đƣợc giới thiệu sơ lƣợc chất bán dẫn 1.1 Bán dẫn bán dẫn pha tạp 1.1.1 Bán dẫn Hai chất bán dẫn điển hình Gemanium (Ge) Silicium (Si) thuộc nhóm bốn bảng tuần hồng Mendeleep, có cấu trúc vùng lƣợng dạng hình 1.1b với Eg=1,12eV Mơ hình cấu trúc mạng tinh thể (1 chiều) chúng có dạng hình 1.2a với chất liên kết ghép đơi điện tử hóa trị vành Ở 00K chúng chất cách điện Khi đƣợc nguồn lƣợng ngồi kích thích bán dẫn xảy tƣợng ion hóa nguyên tử nút mạng sinh cặp hạt dẫn tự do: điện tử bứt khỏi liên kết ghép đôi trở thành hạt tự để lại liên kết bị khuyến (lỗ trống) Điều tƣơng ứng với chuyển điện tử từ mức lƣợng vùng hóa trị lên mức vùng dẫn để lại mức tự (trống) vùng hóa trị Các cặp hạt dẫn tự này, dƣới tác dụng trƣờng hay Gradien nồng độ có khả dịch chuyển có hƣớng mạng tinh thể tạo nên dòng điện chất bán dẫn Kết là: Muốn tạo hạt dẫn tự chất bán dẫn cần có lƣợng kích thích đủ lớn Ekt ≥ Eg Dịng điện chất bán dẫn gồm hai q trình kích thích lƣợng dƣới tác dụng điện trƣờng trinh phát sinh cặp hạt dẫn tạo ni = pi 1.1.2 Bán dẫn pha tạp Trong mạng tinh thể bán dẫn pha tạp xuất sai hỏng số nút mạng tinh thể bán dẫn SVT V M N V T S N u V K uậ t t K Vật Để làm rõ vấn đề ta lấy trƣờng hợp bán dẫn Gecmani Gecmani pha tạp mô tả cấu tạo chúng nhƣ sau: + Cấu tạo bán dẫn Gecmani Mỗi nguyên tử có điện tử hóa trị góp chung với nguyên tử bên cạnh để tạo thành mối liên kết đồng hóa trị Lực liên kết tác dụng lên điện tử hóa trị tƣơng đối lớn, lƣợng cần thiết để đƣa điện tử từ vùng hóa trị lên vùng dẫn tƣơng đối lớn Trong trƣờng hợp này, điện tử hóa trị nhận đƣợc lƣợng từ bên (nhiệt độ ánh sáng) đủ để tách khỏi mối liên kết trở thành điện tử tụ nhảy lên vùng dẫn đồng thời tạo lỗ trống (nằm vùng hóa trị) trình đƣợc gọi trình phát xạ cặp điện điện tử lỗ trống Nhƣ bán dẫn hạt dẫn đƣợc tạo chủ yếu trình hình thành cặp điện tử lỗ trống + Cấu tạo bán dẫn Gecmani pha tạp Nếu nhƣ vị trí nút mạng tinh thể Ge đƣợc thay nguyên tử ngun tố nhóm V, ví dụ nhƣ P, As, Sb điện tử hóa trị ngun tử đủ điền vào mối liên kết với mạng Ge cịn điện tử hóa trị thứ khơng tham gia vào liên kết mạng tinh thể Nó trở thành điện tử tự do, tƣợng đƣợc biểu diễn nhƣ hình 1.1a, b Hình 1.1a Hình 1.1b Mạng tinh thể bán dẫn Ge Mạng tinh thể Ge có pha tạp chất nhóm 1.Điện tử lỗ trống vùng hóa trị Dono bị ion hóa Điện tử vùng hóa trị Điện tử vùng dẫn SVT V M N V T S N u V K uậ t t K Vật Những tạp chất nhóm V kể đƣợc gọi tạp chất dono (tạp chất cho điện tử) pha tạp chất vào bán dẫn chúng bị ion hóa trở thành ion dƣơng cho điện tử tự Bán dẫn đƣợc pha tạp chất dono gọi bán dẫn loại n Số lƣợng điện tử tự nhóm bán dẫn loại n nhiều hẳn số lỗ trống trƣờng hợp gọi điện tử hạt dẫn đa số lỗ trống hạt dẫn thiểu số Tính dẫn điện bán dẫn loại n Do điện tử định việc làm sai hỏng mạng tinh thể bán dẫn Ge bàng tạp chất dono tƣơng ứng với việc làm xuất vùng cấm bán dẫn mức lƣợng nằm sát đáy vùng dẫn nhƣ hình 1.2 E E + + + + Mức đono Mức acxepto + _ _ _ _ _ ++ + + + + _ _ _ _ a) b) Hình 1.2: Đồ thị vùng lượng chế sinh hạt dẫn chất bán dẫn pha tạp chất: a Loại n b loại p C u ể t ế P-N Tiếp xúc P-N đƣợc tạo thành loại bán dẫn 1.2.1 Chuyển tiếp P-N trạng thái cân nhi t Chuyển tiếp p-n trạng thái cân chuyển tiếp p-n chƣa có điện áp bên ngồi đặt vào Nó đƣợc tạo thành miền tiếp xúc tinh thể bán dẫn loại n loại p Khi cho hai bán dẫn tiếp xúc với nhau, bề mặt tiếp xúc lỗ trống khuếch tán từ bán dẫn p sang bán dẫn n Ngƣợc lại điện tử khuếch tán từ bán dẫn n sang bán dẫn p Kết dẫn tới phía bán dẫn p gần bề mặt tiếp xúc lại ion âm nguyên tử acxepto bị ion hóa phía bán dẫn n gần bề mặt tiếp xúc lại ion dƣơng dono bị ion hóa Nhƣ khuếch tán hạt đa số mà SVT V M N V T S N u V - Bảng 4.3.3 Thông số đặc tuyến ngõ 2N3904 mắc mạch C chung ò n IE (mA) giá trị s ò n vào n áp VCE(V) STT IB = 40  A IB = 60  A IB = 80  A 0 0 0.5 6.34mA 9.61mA 12.77mA 1.0 6.38mA 9.68mA 12.85mA 2.0 6.47mA 9.81mA 13.03mA 3.0 6.55mA 9.94mA 13.19mA 4.0 6.64mA 10.56mA 13.37mA 5.0 6.73mA 10.20mA 13.54mA 6.0 6.81mA 10.32mA 13.71mA 7.0 6.896mA 10.46mA 13.87mA - Bảng 4.3.4: Thông số đặc tuyến truyền dẫn 2N3904 mắc mạch C chung SVT ò n IE(mA) n áp VCE = 7V  DC  IE IB STT Dòng vào IB (  A) 10  A 1.5mA 150 20  A 3.27mA 163.5 30  A 5.09mA 169.6 40  A 6.89mA 172.25 V My Na 86 V T S N u V 50  A 8.68mA 173.6 60  A 10.46mA 174.33 70  A 12.19mA 174.14 80  A 13.88mA 173.5 90  A 15.55mA 172.77  tb 169 II.2 Vẽ thị, tính toán nhận xét II.2.1 Vẽ thị nhận xét Đặc tuyến ngõ vào - Vẽ đặc tuyến ngõ vào 2N3904 : IB = f (VCB) với VCE = const  Cho trƣờng hợp VCE= 4.5(V) với giá trị từ bảng 4.3.2 SVT V My Na 87 V T S N u V - Nhận xét:  Đồ thị có dạng đƣờng thẳng, khác hẳn với đặc tuyến vào cách EC BC  Kết hợp với bảng 4.3.2, điện áp vào VCB tăng từ 3.75 V đến 4.25 V dịng điện IB giảm từ 100µA đến 0µA  Cho trƣờng hợp VCE= 5(V) với giá trị từ bảng 4.3.2 - Nhận xét:  Đồ thị có dạng đƣờng thẳng giống với đồ thị trƣờng hợp VCE=4.5 V  Kết hợp với bảng 4.3.2, điện áp vào VCB tăng từ 4.25 V đến 4.85 V dịng điện IB giảm từ 100µA đến 0µA SVT V My Na 88 V T S N u V  Cho trƣờng hợp VCE= 5.5(V) - Nhận xét:  Đồ thị có dạng đƣờng thẳng giống với đồ VCE=4.5 V; VCE=5 V  Kết hợp với bảng 4.3.2, điện áp vào VCB tăng từ 4.85 V đến 4.25 V dịng điện IB giảm từ 100µA đến 0µA  Nhận xét chung: Từ đồ thị ta có nhận xét sau:  Đƣờng đặc tuyến vào mạch mắc C chung đƣờng thẳng, không giống với dạng đƣờng đặc tuyến cách mắc E chung B chung  Ứng với giá trị VCE khác có đƣờng đặc tuyến vào song song với  Khi điện áp vào VCB tăng dịng điện IB giảm  So sánh: So với đặc tuyến vào phần sở lý thuyết, đồ thị thu đƣợc có dạng giống nhƣ đồ thị đặc tuyến vào cho mắc mạch C chung ( phù hợp với lý thuyết) SVT V My Na 89 V T S N u V b ặc tuyến ngõ 2N3904 Vẽ ặc tuyến ngõ ra: IE = f(VCE) với IB = const từ giá trị bảng 4.3.3 - Nhận xét: Dựa vào đồ thị kết hợp với bảng 4.3.3, ta nhận thấy: + Khi VCE =0 IE 0, đƣờng đặc tuyến lúc qua gốc tọa độ  Khi VCE tăng từ 0.5V đến 8V dòng IE tăng nhanh theo  Ứng với giá trị VCE định ta thấy IB cao IE cao  Đƣờng đặc tuyến có dạng giống đƣờng đặc tuyến mạch E chung - So sánh: So với đặc tuyến phần sở lý thuyết, đồ thị thu đƣợc có dạng giống nhƣ đồ thị đặc tuyến cho mắc mạch C chung ( phù hợp với lý thuyết) ặc tuyến truyền dẫn 2N3904 - Vẽ đặc tuyến truyền dẫn: IE = f(IE) với VCE = const SVT V My Na 90 V T S N u V C trƣờng hợp VCE = 7V với giá trị từ bảng 4.3.4 16mA 12mA UCE = 7V 8mA 4mA 0A 0A 20uA 40uA 60uA 80uA 100uA - IE(Q4) I_IB - Nhận xét:  Đồ thị có dạng đƣờng thẳng qua gốc tọa  Với VCE không đổi, IB thay đổi lƣợng nhỏ( đơn vị  A ) dịng IE thay đổi lƣợng lớn( đơn vị mA)  Kết hợp với bảng 4.3.4 ta có:  tb =169 suy mạch C chung có khả khuếch đại dịng điện, giống mạch E chung - So sánh: So với đặc tuyến truyền dẫn phần sở lý thuyết, đồ thị thu đƣợc có dạng giống nhƣ đồ thị đặc tuyến truyền dẫn cho mắc mạch C chung ( phù hợp với lý thuyết) SVT V My Na 91 V T S N u V KẾT LUẬN Sau tuần thực hiện, với nhiều cố gắng nổ lực thân, với tận tình hƣớng dẫn thầy Nguyễn Văn Đông nhƣ giúp đỡ nhiệt tình thầy bạn Em hoàn thành thời gian qui định theo yêu cầu đặt thiết kế thí nghiệm để khảo sát đặc tuyến Vơn-Ampe đặc tính khuếch đại BJT Để thực đƣợc yêu cầu trên, Em nghiên cứu, tìm hiểu vấn đế linh kiện điện tử, điện tử học vấn đề khác có liên quan đến đề tài Em thực đƣợc việc nhƣ sau: Phần kiến thức: - Tìm hiểu chất bán dẫn - Tìm hiểu đại cƣơng linh kiện có thực hành - Tìm hiểu sở lý thuyết đƣờng đặc tuyến BJT - Tìm hiểu tổng quan chức cách sử dụng dụng cụ có thí nghiệm Phần thiết kế - mơ : - Thiết kế thí nghiệm để khảo sát đặc tuyến BJT - Tiến hành lắp ráp mạch điện đơn giản thực hành kiểm nghiệm để biết thơng số thí nghiệm có phù hợp khơng - Thực vẽ mạch điện, mô đƣờng đặc tuyến BJT phần mềm orcad để kiểm chứng tính hợp lý số liệu lần Mong đề tài đƣợc bạn sinh viên khoá sau tiếp tục thực yêu cầu khắc phục đƣợc hạn chế tồn đề tài, để tạo tài liệu thật có ích cho bạn sinh viên yêu thích lĩnh vực Xin chân thành cảm ơn! SVT V My Na 92 V T S N u V DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Vi t [1] Đỗ Xuân Thụ (1999), Kỹ thuật điện tử, NXB Giáo dục [2] Lê Xứng, giảng Kỹ thuật điện tử, Trƣờng Đại học Bách Khoa - Đại học Đà Nẵng [3] Đỗ Mạnh Hà (2009), Cấu kiện điện tử, khoa kỹ thuật điện tử 1- Học viện cơng nghệ bƣu viễn thơng PTIT [4] Trƣơng Năng Tồn, Giáo trình thực hành mạch điện tử , Đại Học Cơng Nghiệp Thành Phố Hồ Chí Minh [5] Lê Văn La, Phan Đình Duy, Cao Văn Hƣng, Hướng dẫn thực hành điện – điện tử bản, Trƣờng Đại học Công Nghệ Thông Tin [6] Nguyễn Phúc Ân, Thí nghiệm điện tử tương tự, Đại học Mở Thành Phố Hồ Chí Minh [6] Nguyễn Văn mện, đề tài nghiên cứu khoa học "Thiết kê bảy thí nghiệm sóng vơ tuyến điện dùng cho sinh viên Đại học An Giang", trƣờng Đại học An Giang [7] Nguyễn Quang Lạc ,Nguyễn Thanh Nguyên, " ột số biện pháp bồi dư ng lực giảng thực nghiệm cho sinh viên tr nh đào tạo giáo viên Vật Trƣờng Đại Học Sài Gòn Tiếng Anh [8] R.B.Darling/T.Chen, EE-332 Laboratory Hanbook [9] Jack Ou, Ph.D(2013), Lab for ES [10] Rechard C.Jaeger Microelectronic Circuit Design, 4th Các trang Web: http://www.datasheetcatalog.com/datasheets_pdf/2/N/3/9/2N3904TA.shtml https://app.box.com/shared/6yaeq06f7l http://vi.wikipedia.org/wiki/Tranzito SVT V My Na 93 V T S N u V P Ụ LỤC P Ụ LỤC P ƢƠN I P ÁP ÁC ỊNH CHÂN CỦA BJT CƠ SỞ LÝ THUYẾT BJT linh kiện đƣợc tạo thành phiến bán dẫn ghép lại với tạo thành loại BJT loại PNP BJT loại NPN Nó thiết bị có chân Các chân cực cực phát E, cực thu C, cực B Khi thực kiểm tra để xác định chân loại BJT, ta phải ý đến cấu tạo Lúc này, ta xem BJT có cấu tạo tƣơng đƣơng nhƣ diode ghép lại với nhƣ hình 1a 1b PNP NPN NPN Hình 1a: BJT loại NPN Hình 1b: BJT loại PNP Kiểm tra Transistor ngƣợc NPN tƣơng tự nhƣ kiểm tra hai Diode đấu chung cực Anôt, điểm chung cực B, đo từ B sang C B sang E (que đen vào B ) tƣơng đƣơng nhƣ ta đo hai diode thuận chiều Lúc kim lên , tất trƣờng hợp đo khác kim không lên Kiểm tra Transistor thuận PNP tƣơng tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Katôt, điểm chung cực B Transistor, đo từ B sang C B sang E ( que đỏ vào B ) tƣơng đƣơng nhƣ đo hai diode thuận chiều Lúc kim lên , tất trƣờng hợp đo khác kim khơng lên II TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Để xác đinh đƣợc chân cực BJT với việc sử dụng đồng hồ VOM ta thực nhƣ sau: * ịnh chân B loại BJT  Bƣớc 1: Điều chỉnh thang đo đồng hồ VOM vị trí Rx1 SVT V My Na 94 V T S N u V  Bƣớc 2: Đặt que đo vào chân đo lần lƣợt lần đo nhƣ Diode Đo lần lƣợt chân, tổng cộng đo lần Trong lần đo: Có lần kim lên lần kim không lên BJT tốt  Bƣớc 3: Căn vào lần đo kim lên, que chung chân chân chân B Nếu que chân chung que đen Transistor loại NPN, ngƣợc lại que chung que đỏ Transistor loại PNP Việc xác định chân B đƣợc nhờ vào đặc điểm chân B Đƣợc tổng kết Các trƣờng hợp dƣới: Trƣờng hợp 1: + - - + Hình 2a: Xác định chân B BJT loại NPN 2N3904 B (+) Rx1 Kết luận - C B (-) (+) - E (-) Các trƣờng hợp lại – 10 Ω ∞Ω Xác định đƣợc chân B BJT loại NPN Bảng 1.a:Quy luật xác định chân B BJT loại NPN SVT V My Na 95 V T S N u V - + - + Hình 2b: Xác định chân B BJT loại PNP Trƣờng hợp 2: 2N3906 B (-) - C (+) B (-) E (+) Các trƣờng hợp lại – 10 Ω Rx1 Kết đến ∞Ω Xác định đƣợc chân B BJT loại PNP luận Bảng 1.b: Quy luật xác định chân B BJT loại NPN * ặ ểm chân C – E Sau xác định đƣợc chân B, ta tiến hành xác định chân C E cách: Bƣớc 1: Điều chỉnh thang đo vị trí Rx10K Bƣớc 2: Đặc que đo nhƣ hình 3a 3b Đo chân C – E, kim ∞Ω SVT V My Na 96 V T S N u V Bƣớc 3: Chạm que đỏ với chân B PNP chạm que đen với chân B NPN thấy kim lên nhiều chân C Chân lại chân E - + - + + Hình 3a: Hình 3a: Xác định chân C – E BJT loại PNP Xác định chân C – E BJT loại NPN Chú ý: Khi thực thí nghiệm với BJT, ta nên thƣờng xuyên kiểm tra trạng thái BJT Vì BJT dễ bị hỏng nhiều nguyên nhân khác SVT V My Na 97 V T S N u V P Ụ LỤC ẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA BJT 2N3904 Là BJT loại NPN Sơ đồ chân 2N3904 ụ ụ 21T Bả ả SVTH yN s kỹ t uật ủ 2N3904 ụ ụ 2 ặ tí ủ 2N3904 N y Đ MỤC LỤC DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU VÀ CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH Error! Bookmark not defined LỜI CẢM ƠN MỞ ẦU NỘI DUNG C ƢƠN I TỔNG QUAN VỀ CHẤT BÁN DẪN 1.1 Bán dẫn bán dẫn pha tạp Chuyển tiếp P-N C ƢƠN TỔNG QUAN VỀ TRANSISTOR LƢỠNG CỰC (BJT) 2.1 Cấu tạo BJT 15 2.2 Hình dáng - kí hiệu BJT .15 2.3 Nguyên lí hoạt động 16 2.4 Phân cực BJT 17 2.5 Chiều dòng điện chạy BJT 17 2.6 Các trạng thái hoạt động BJT 17 2.4 Các cách mắc BJT họ đặc tuyến tƣơng ứng 22 2.5 Thông số kỹ thuật BJT 26 C ƢƠN IỚI THIỆU CÁC DỤNG CỤ VÀ LINH KIỆN CÓ TRONG BÀI THÍ NGHIỆM 3.1 Đồng hồ vạn VOM 27 3.2 Đồng hồ vạn điện tử DMM 29 3.3 Bảng Breadboard 29 3.4 Bộ nguồn cấp điện chiều 30 3.5 Điện trở 33 C ƢƠN T IẾT KẾ BA BÀI THÍ NGHIỆM Đề chuẩn bị lý thuyết 1, 2, 37 BÀI 1: Khảo sát đặc tuyến Vôn - Ampe Transistorlƣỡng cực (BJT) mắc mạch phát chung 39 SVTH yN N y Đ BÀI 2: Khảo sát đặc tuyến Vôn - Ampe Transistor lƣỡng cực (BJT) mắc mạch chung 50 BÀI 3: Khảo sát đặc tuyến Vôn - Ampe Transistor lƣỡng cực (BJT) mắc mạch thu chung (BJT) 60 KẾT QUẢ BÁO CÁO Đáp án Đề chuẩn bị lý thuyết 1, 2, 71 BÀI 74 BÀI 79 BÀI 85 KẾT LUẬN 92 P Ụ LỤC 94 SVTH yN N y Đ ... thuyết để nghiên cứu thiết kế đƣợc năm thí nghiệm Transistor lƣỡng cực. Giúp sinh viên vật lý có thêm thí nghiệm loại linh kiện điện tử Qua đó, hiểu rõ đƣợc đặc điểm transistor lƣỡng cực ứng dụng Ngồi... mạch nhƣ thiết kế thí nghiệm khảo sát đặc tuyến Vôn- Ampe BJT Giả thuyết khoa h c củ ề tài Qua khảo sát thực tế cho thấy việc lắp ráp linh kiện điện tử thành thí nghiệm giúp sinh viên củng cố... tỷ lệ tái hợp miền bazơ đến cực bazơ để tạo thành dịng bazơ ít, dịng bazơ nhỏ Ví dụ nhƣ hai đặc tuyến transistor tƣơng ứng với hai giá trị: UCE = 2(v) UCE = 6(v) + Đặc tuyến transistor mắc CE