e) Laser diode (Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)
III.10 PHÂN CỰC EMITTER
Trong các mạch khuyếch đại chúng ta cần mạch transistor mà điểm Q cĩ khả năng ổn định hay khơng bị ảnh hưởng bởi sự thay đổi của βdc.
Hình 3-18
Hình 3-18 cho thấy một mạch phân cực emitter trong đĩ điện trở đã được chuyển từ mạch base sang mạch emitter. Điểm Q của mạch này rất ổn định. Nĩ hầu như khơng thay đổi khi βdc thay đổi từ 50 đến 150.
Nguồn VBB bây giờ áp trực tiếp vào base. Thế cực E cho bởi phương trình
VE=VBB-VBE (3-11)
Chúng ta hãy tính các thơng số của mạch phân cực emitter trên hình 3-19. Vì VBB =5V, chúng ta sẽ dùng xấp xỉ bậc 2. Khi đĩ
VE = 5V - 0.7V = 4.3V Dịng emitter bằng
IE = 4.3V/2.2KΩ = 1.95mA
Điều này cũng cĩ nghĩa là IC xấp xỉ 1.95mA.
Hình 3-19
Dịng IC này sẽ tạo một sụt thế 1.95V trên RC. Do đĩ thế tại C so với đất bằng:
VC = 15V –1.95V = 13.1V
Từ nay trở đi, chúng ta gọi thế của collector so với đất là thế collector. Hiệu điện thế rơi trên transistor bằng
VCE = 13.1V – 4.3 V = 8.8V
Vậy mạch phân cực emitter trên hình 3-19 cĩ điểm Q xác định như sau: IC= 1.95mA và VCE=8.8V
Chúng ta hãy xem mạch chống lại sự thay đổi của hệ số khuyếch đại dịng ra sao? Quá trình tính tốn để tìm ra điểm Q đã cho thấy điều đĩ. Thực vậy, để tìm ra điểm Q của mạch phân cực emitter chúng ta đã:
♦ tính thế emitter ♦ tính dịng emitter ♦ tìm thế collector
♦ trừ thế collector cho thế emitter để cĩ được thế VCE.
Trong quá trình tính Q chúng ta khơng sử dụng βdc. Điều đĩ cĩ nghĩa là giá trị βdc khơng ảnh hưởng đến giá trị của Q. Trên thực tế chúng ta đã cố định thế emitter và do đĩ cố định dịng emitter. Vì vậy kết qủa là điểm Q khơng thay đổi khi βdc thay đổi. Một cách chính xác thì βdc cĩ ảnh hưởng tới điểm Q như phân tích sau đây.
Ảnh hưởng của hệ số khuyếch đại dịng
βdc cĩ ảnh hưởng nhỏ lên dịng collector. Dưới mọi điều kiện hoạt động, các dịng trong transistor quan hệ với nhau bởi phương trình
IE=IC+IB hay
IE=IC+IC/βdc Vậy
IC =(βdc / (βdc +1))IE
Đại lượng βdc /(βdc +1) gọi là hệ số sai số. Nếu βdc =100 thì dịng IC bằng 99% dịng IE . Vậy khi ta nĩi dịng IC bằng dịng IE thì sai số là 1%.