1.1. Mạch mắc theo kiểu EC (Emitter - Common - phỏt chung)
Cực E là cực chung giữa mạch vào và mạch ra. Dũng điện vào IB, Dũng điện ra
a) Đường đặc tuyến V-A
*Họ đặc tuyến vào IB = f(UBE) khi UCE = const
Thể hiện mối quan hệ giữa dũng và ỏp của chuyển tiếp JE ở ngừ vào. Thực chất đõy vẫn là nhỏnh thuận của đặc tuyến diode
* Họ đặc tuyến ra
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 110
So với đặc tuyến ra của mạch BC, họ đặc tuyến này của mạch EC cú một vài khỏc biệt:
- Đường thấp nhất (ứng với IB = 0) phản ỏnh giỏ trị dũng điện ngược colector của mạch EC (ICEO). Dũng này lớn hơn dũng ICBO của mạch BCvì vậy khoảng cỏch giữa đặc tuyến này với trục hoành cũng lớn hơn. Phạm vi phớa dưới đặc tuyến này vẫn gọi là miền tắt (hoặc miền khoỏ), ứng với trạng thỏi JE và JC đều phõn cực nghịch.
- Cỏc đặc tuyến phớa trờn ( ứng với IB 0) vẫn bao gồm 3 đoạn. Đoạn chếch xiờn (ứng với trạng thỏi dẫn bảo hoà của transistor) lỳc này nằm ở bờn phải trục tung (trong phạm vi UCE từ 0 đến cỡ 1,2v). Khi UCE = 0, dũng IC sẽ giảm về khụng, mọi đặc tuyến đều đi qua gốc toạ độ - Đoạn nằm ngang (ứng với trạng thỏi khuếch đại của transistor) cú độ dốc lớn hơn so với đặc tuyến của mạch BC - Cũn đoạn dốc đứng (vẽ chấm chấm bờn phải) ứng với quỏ trình đỏnh thủng
Giải thớch cỏc điều trờn cần dựa vào đặc điểm của mạch EC. Ở đõy nguồn E2 (tức điện ỏp UCE) khụng chỉ gõy ra sự phõn cực nghịch của chuyển tiếp JC mà cũn cú một phõn lượng nhỏ hạ trờn chuyển tiếp JE khiến JE phõn cực thuận. Vì vậy khi UCE tăng thì tình trạng phõn cực thuận của JE cũng tăng, khiến dũng IC tăng nhanh. Ngoài ra: khi UCE
tăng, chiều dày thực tế của miền Base thu hẹp lại, số hạt dẫn hao hụt trờn đường đi giảm bớt và số đến được colector sẽ nhiều lờn. Hai lý do trờn làm cho đặc tuyến cú độ dốc lớn hơn.
Mặt khỏc: UCB = UCE - UBE
JE phõn cực thuận nờn UBE hầu như ớt thay đổi, do đú UCB giảm dần theo quỏ trình giảm của UCE. Khi UCE giảm đến một giỏ trị khỏ bộ nào đú (tương ứng với điểm uốn trờn đặc tuyến - ranh giới giữa đoạn chếch xiờn và đoạn nằm ngang) thì UCB trở nờn bằng khụng. Sau đú, trong khi UCE tiếp tục giảm thì UCB đổi dấu, nghĩa là JC trở nờn phõn cực thuận. Lỳc này qua miền Base cú thờm dũng điện thuận của JC (chạy ngược chiều dũng IC) làm cho dũng tổng hợp giảm. Quỏ trình này tương ứng với trạng thỏi dẫn bảo hoà của transistor (đoạn đặc tuyến chếch xiờn cạnh trục tung).
Khi UCE tăng lờn khỏ lớn sẽ đỏnh thủng chuyển tiếp JC - Quỏ trình này tương ứng như ở mạch BC nhưng giỏ trị UCE tương ứng thường nhỏ hơn điện ỏp đỏnh thủng UCB ở mạch BC. điều này bắt nguồn từ hiện tượng một bộ phận nhỏ của UCE hạ trờn JE và làm phõn cực thuận chuyển tiếp nàynhư đó nhận xột ở trờn. Khi UCE lớn dũng hạt dẫn từ emitter phun vào base sẽ rất lớn, tạo tiền đề cho quỏ trình đỏnh thủng (thỏc lũ hoặc tunen) xảy ra sớm hơn.
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 111
* Họ đặc tuyến truyền đạt dũng điện IC = f(IB) khi UCE = const
Độ dốc của đặc tuyến chớnh là hệ số khuyờch đại dũng điện . Trong phạm vi dũng điện lớn , giỏ trị giảm cho nờn đặc tuyến khụng con là tuyến tớnh nữa.
Để vẽ đặc tuyến này (cũng như ở mạch BC) khụng nhất thiết phải đo cỏc cặp giỏ trị tương ứng IC, IB ( hoặc IC, IE ở mạch BC) mà cú thể ngoại suy từ họ đặc tuyến ra.
1.2. Mạch mắc theo kiểu BC( Base - Common - BC )
Tớn hiệu cần khuếch đại đưa vào giữa cực E và cưc B, tớn hiệu sau khi khuếch đại lấy ra giữa cực C và cực B. Cực chung của mạch vào và mạch ra. Như vậy dũng điện vào là dũng emitter, dũng điện ra là dũng colector, điện ỏp vào là UEB cũn điện ỏp ra là UCB
a)Đường đặc tuyến V-A của mạch BC * Họ đặc tuyến vào
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 112
Mắc transistor theo sơ đồ BC ở trạng thỏi tĩnh ( tức là chỉ cú điện ỏp một chều phõn cực, xem hỡnh a ). E1 và E2 là nguồn điện ỏp một chiều cú thể thay đổi giỏ trị. Cỏc đồng hồ mA dựng để đo dũng điện, cũn cỏc volt kế dựng để đo điện ỏp giữa hai cực. Giữ điện ỏp UCB = const, lần lượt thay dổi cỏc giỏ trị E1 rồi đọc cỏc giỏ trị tương ứng của IE và UEB, kết quả ta vẽ được đồ thị IE = f( UEB ) khi UCB= const như hình:
Ta gọi đú là đặc tuyến vào của transistor mắc BC. Tập hợp của nhiều đặc tuyến vào ( mỗi đường tương ứng với một giỏ trị của UCB ) tạo nờn họ đặc tuyến vào. Ta dễ dàng nhận thấy dạng đặc tuyến này tương tự như đặc tuyến thuận của diode, bởi vì giữa cực E và cực B của transistor cú chuyển tiếp JE phõn cực thuận. Cỏc đặc tuyến vào nằm rất sớt nhau thể hiện điện ỏp UCB ảnh hương rất ớt đến dũng điện ngừ vào
+ Điện trở ngừ vào một chiều RBE
Điện trở ngừ vào một chiều được tớnh theo cụng thức: REB =
+ Điện trở ngừ vào động rBE
Từ đường đặc tớnh ngừ vào cú thể xỏc định điện trở ngừ vào động của transistor: REB = Khi UEC = const
Trong cỏc bảng tiờu chuẩn kỹ thuật của transistor, điện trở ngừ vào động thường được viết dưới dạng thụng số h:
h11e= rBE B EB I U B EB I U
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 113
* Họ đặc tuyến ra
Nếu lần lượt giữ dũng IE bằng cỏc giỏ trị nhất định, thay đổi nguồn E2rồi xỏc định cỏc cặp giỏ trị tương ứng của IC và UCB ta cú họ đặc tuyến ra của mạch BC
IC = f(UCB) khi IE = const
Như hình trờn. Họ đặc tuyến này cú mấy đăc điểm:
- Đặc tuyến gần như song song với trục hoành, cắt trục tung ở cỏc tung độ khỏc nhau. Điều nay chứng tỏ ngay cả khi UCB = 0, dũng IC vẫn cú một giỏ trị khỏc khụng nào đú và việc tăng UCB ảnh hưởng rất ớt đến trị số của IC. Dựa vào nguyờn lý hoạt động của transistor ta cú thể giải thớch điều này.
- Đường thấp nhất trờn hình vẽ (ứng với IE = 0) chỉ cỏch trục hoành một khoảng rất hẹp. Tung độ này chớnh là giỏ trị dũng điện ngược colector, khi IE = 0 (tức E hở mạch) thỡ IC = ICBO. Dũng này vốn cú giỏ trị rất nhỏ.
Phạm vi rất hẹp phớa dưới đặc tuyến này chớnh là miền tắt (hoặc miền khoỏ). Nú tương ứng với trạng thỏi khoỏ của transistor (cả hai chuyển tiếp JE và JC đều phõn cực ngược).
- Trị số IE càng tăng, đặc tuyến càng dịch lờn phớa trờn, nghĩa là IC càng tăng theo. Núi cỏch khỏc dũng IC tăng gần như tỷ lệ thuận với IE
- Mỗi đường đặc tuyến gồm cú 3 đoạn. Đoạn gần như song song với trụ hoành ứng với trạng thỏi khuếch đại của transistor (JE phõn cực thuận, JC phõn cực nghịch). Đoạn chếch xiờn ở bụn trỏi trục tung ( vẽ nột đứt ) tương ứng với trạng thỏi dẫn bóo hoà của transistor ( cả hai chuyển tiếp JE, JC đều phõn cực thuận). Đoạn thứ 3 bờn phải ( vẽ
ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 114
chấm chấm) chớnh là quỏ trình đỏnh thủng chuyển tiếp JC xảy ra khi UCB quỏ lớn làm dũng IC tăng vọt. Đõy là miền cấm sử dụng để khỏi phỏ hỏng transistor.
* Đặc tuyến truyền đạt dũng điện
IC = f(IE) khi UCB = const
Nú cú dạng gần tuyến tớnh (coi là khụng đổi). Trờn thực tế hệ số chỉ là hằng số khi dũng điện IE tương đối nhỏ. Cũn khi IE khỏ lớn, nghĩa là dũng hạt dẫn khuếch tỏn qua miền Base cú mật độ lớn thì tỷ lệ phần trăm hạt dẫn bị tỏi hợp trờn đường đi sẽ tăng lờn, khiến giảm. Điều này làm cho đặc tuyến ở vựng dũng điện lớn ngày càng lệch khỏi quy luật tuyến tớnh
1.3. Mạch colecter chung
Họ đặc tuyến vào cú tớnh chất lý thuyết của mạch CC IB = f(UBC) khi UCE = const
Trờn thực tế ớt dựng Họ đặc tuyến ra: IE = f(UEC) khi IB = const
Họ đặc tuyến truyền đạt dũng điện: IE = f(IB) khi UCE = const
Thì gần giống đặc tuyến tương ứng của mạch EC, bởi vì IE IC.