VEEVCCVBEVCB++IEICRERCVàoRaHình 18Ta xem mạch dùng transistor BJT NPN trong mơ hình cực nền chung như sau:
Để xác định điểm tỉnh điều hành Q và đường thẳng lấy điện một chiều, người ta thường dùng 3 bước:
1. Mạch ngõ vào:
Ta cĩ: VBE + REIE - VEE = 0
⇒IE= VEERE−VBE
Chú ý là VBE = 0,7V với BJT là Si và VBE = 0,3V nếu BJT là Ge. 2. Từ cơng thức IC = ?DCIE ? IE.
Suy ra dịng điện cực thu IC. 3. Mạch ngõ ra:
Ta cĩ: VCB - VCC + RCIC = 0
⇒IC= − VCBRC + VCCRC
Đây là phương trình đường thẳng lấy điện một chiều (đường thẳng lấy điện tỉnh). Trên đặc tuyến ra, giao điểm của đường thẳng lấy điện với IE tương ứng (thơng số) của đặc tuyến ra chính là điểm tỉnh điều hành Q.
Ta chú ý rằng:
• Khi VCB = 0 ⇒ IC=ISH= VCCRC (Dịng điện bảo hồ) • Khi IC = 0 (dịng ngưng), ta cĩ: VCB = VCC = VOC
VCB(Volt)0IC (mA)IE = 6mAIE = 5mAIE = 4mAIE = 3mAIE = 2mAIE = 1mA0mAQVCBQ
VCB=VCC=VOCHình 19 Một số nhận xét:
Để thấy ảnh hưởng tương đối của RC,VCC, IE lên điểm điều hành, ta xem ví dụ sau đây:
1. Ảnh hưởng của điện trở cực thu RC: RC = 1,5K?; 2K?; 3 K?
VEE = 1VVCC = 12VIE = 3mAICRE = 100?Hình 20RC Ta cĩ:IE= VEERE−VBE = 1 − 1,70,1 = 3mA≈IC
* Khi RC = 2 K?,IC= − VCBRC + VCCRC
VCB(Volt)0IC (mA)IE = 3mAQ24681012VOCHình 21654321
3 = − VCB2 + 122 ⇒VCB = 6mA
* Khi RC = 1,5 K? (RC giảm), giữ RE, VEE, VCC khơng đổi. IC # IE # 3mA
VCB = VCC - RC.IC = 12 - 1,5x3 =7,5V
VCB(Volt)0IC (mA)IE = 3mAQ24681012VOCHình 22876543217,5V
* Khi RC = 3 K? (RC tăng) IC # IE =3mA
VCB = VCC - RC.IC = 12 - 3x3 = 3V
ISH= VCCRC = 123 = 4mA
VCB(Volt)0IC (mA)IE = 3mAQ24681012VOCHình 234321
Như vậy, khi giữ các nguồn phân cực VCC, VEE và RE cố định, thay đổi RC, điểm điều hành Q sẽ chạy trên đặc tuyến tương ứng với IE = 3mA. Khi RC tăng thì VCB giảm và ngược lại.
2. Ảnh hưởng của nguồn phân cực nối thu nền VCC.
Nếu giữ IE là hằng số (tức VEE và RE là hằng số), RC là hằng số, thay đổi nguồn VCC, ta thấy: Khi VCC tăng thì VCB tăng, khi VCC giảm thì VCB giảm.
Thí dụ:
VEE = 1VVCC: 10V12V14V+RE = 100?Hình 24RC = 2K?ICIC
(mA)765432124681012140IE =3 (mA)VCBQ1Q1Q2VCC = 14VVCC = 12VVCC = 10V
3. Ảnh hưởng của IE lên điểm điều hành:
IE =2 (mA)IE =1 (mA)IE =4 (mA)IE =5 (mA)IE =6
(mA)Q1Q2TăngGiảmQ4ICBONếu ta giữ RC và VCC cố định, thay đổi IE (tức thay đổi RE hoặc VEE) ta thấy: khi IE tăng thì VCB giảm (tức IC tăng), khi IC giảm thì VCB tăng (tức IC giảm).
Khi IE tăng thì IC tăng theo và tiến dần đến trị ISH. Transistor dần dần đi vào vùng bảo hồ. Dịng tối đa của IC, tức dịng bảo hồ gọi là IC(sat). Như vậy:
IC(sat) =ISH= VCCRC
Lúc này, VCB giảm rất nhỏ và xấp xĩ bằng 0V (thật sự là 0,2V).
Khi IE giảm thì IC giảm theo. Transistor đi dần vào vùng ngưng, VCB lúc đĩ gọi là VCB(off) và IC = ICBO.
Như vậy, VCB(off) = VOC = VCC.
Vùng bảo hồ và vùng ngưng là vùng hoạt động khơng tuyến tính của BJT. Đối với mạch cực phát chung, ta cũng cĩ thể khảo sát tương tự.