Là một linh kiện bán dẫn được tạo thành từ hai mối nối PN, nhưng cĩ một vùng chung gọi là vùng nền.
Tùy theo sự sắp xếp các vùng bán dẫn mà ta cĩ 2 loại transistor NPN, PNP.
Ba vùng bán dẫn được tiếp xúc kim loại nối dây ra thành ba cực: cực nền B (Base), cực thu C (Collector), cực phát E (Emitter). Loại NPN Loại PNP N P N P N P E C C E B B C C B B E E
GVHD: PHAN HỮU TƯỚC
Trong thực tế vùng nền (B) rất hẹp so với hai vùng kia. Vùng thu (C) và vùng phát (E) tuy cĩ cùng chất bán dẫn như khác nhau về kích thước và nồng độ tạp chất nên chúng ta khơng thể hốn đổi vị trí cho nhau.
Transistor cĩ 3 cách ráp mạch cơ bản: C chung (CC),hung(CE), B chung(CB).
CC : tín hiệu vào B so với C, tín hiệu ra E so với C,pha giữa tín hịêu vào và ra là cùng pha. CE: tín hiệu vào B so với E, tín hiệu ra C so với E, pha giữa tín hịêu vào và ra là đảo pha. CB: tín hiệu vào E so với B, tín hiệu ra C so với B, pha giữa tín hịêu vào và ra là cùng pha. Điều kiện phân cực cho transistor hoạt động:
NPN : VBE = 0.6V(Si), VBE = 0.2(Ge), VCE = ( 1/3VCC ;2/3VCC) PNP : VEB = 0.6V(Si), VEB = 0.2(Ge), VEC = ( 1/3VCC ;2/3VCC) V. Transistor hiệu ứng trường FET (Field effect transistor ):
1. Giới thiệu:
FET cĩ các tính chất khác với BJT và hoạt động phụ thuộc vào sự điều khiển của các hạt mang điện trong một kênh được điều khiển bằng điện áp. Điện áp này điều khiển dịng điện trong phần tử bằng tác dụng của trường điện. Như vậy FET chính là nguồn dịng phụ thuộc áp, nĩ khác với BJT là nguồn dịng phụ thuộc dịng. Khi so sánh giữa BJT và FET, nên chú ý là cực máng D (Drain) tương tự như collector và cực nguồn S (Source) tương tự với cực phát emitter. Thành phần tiếp xúc thứ ba cực cổng G (Gate) tương tự với cực nền base.
2. Các ưu điểm và khuyết điểm của FET: Các ưu điểm của FET: Các ưu điểm của FET:
FET là phần tử nhạy với điện áp với trở kháng vào rất cao (từ khoảng từ 107 ÷ 1012Ω). Vì trở kháng vào lớn hơn so với BJT, nên FET thường đặt trước BJT trong khuyếch đại đa tầng.
FET thường ổn định nhiệt hơn BJT. FET thường dễ chế tạo hơn BJT.
FET tác động giống như là các biến trở phụ thuộc áp với một giá trị nhỏ của điện áp máng- nguồn.
Nhiều khuyết điển giới hạn sử dụng FET trong nhiều ứng dụng như:
FET thể hiện các đáp ứng tần số kém vì điện dung đầu vào khá lớn. Tuy nhiên cơng nghệ hiện nay cho phép chế tạo nhiều loại FET cao tần, cơng suất lớn dùng trong một số lĩnh vực đặc biệt, chẳng hạn như phát thanh, truyền hình, máy thu phát vơ tuyến.
FET dễ bị hư hỏng khi thao tác do tĩnh điện. 3. Cấu tạo:
FETcĩ 2 loại cơ bản : JFET và MOSFET. Trong từng loại cịn chia ra nhiều loại khác nữa nhưng trong mạch robo chúng em chỉ sử dụng MOSFET kênh gián đoạn loại tăng kênh N. Do đĩ chúng em chỉ giới thiệu loại mosfet này.
Cấu tạo và kí hiệu:
Cực cửa : Gate (G) Cực thốt : Drain (D) Cực nguồn : Source (S) D (2) G (1) S (3)
Cấu tạo MOSFET loại tăng kênh N giống như cấu tạo MOSFET loại hiếm kênh N nhưng khơng cĩ sẵn kênh N. Cĩ nghĩa là hai vùng bán dẫn loại N pha nồng độ cao (N+) khơng dính liền nhau nên gọi là MOSFET kênh gián đoạn. Mặt trên kênh dẫn điện cũng được phủ một lớp oxit cách điện SiO2. Hai dây dẫn xuyên qua lớp cách điện bên ngồi và nối vào vùng bán dẫn N+ gọi là cực S và cực D. Cực G cĩ tiếp xúc bên ngồi lớp oxit và cách điện đối với cực S và D.
GVHD: PHAN HỮU TƯỚC
Cực S được nối với nền P.
Xét mạch như hình vẽ sau:
ID
Đặc tính của MOSFET kênh gián đoạn
Do cấu tạo kênh bị gián đoạn nên bình thường khơng cĩ dịng điện qua kênh (VGS = 0V), điện tử khơng di chuyển được nên ID = 0, điện trở giữa D và S rất lớn.
Khi phân cực cho cực G cĩ VGS > 0V thì điện tích dương ở cực G sẽ hút electron của nền P về phía giữa hai vùng bán dẫn N+ và khi lực hút đủ lớn thì số electron bị hút nhiều hơn đủ để nối liền hai vùng bán dẫn N+ và kênh được liên tục. Khi đĩ cĩ dịng điện ID chạy từ D sang S và điện trở giữa D và S giảm. điện thế tại cực G càng lớn thì dịng ID càng lớn và điện áp VDS càng nhỏ.
Khi VGS đủ lớn bằng Vδ thì cĩ dịng điện ID, điện trở giữa D và S cũng nhỏ nhất bằng 0 và điện áp VD = VS = 0V. Điện áp Vδ cũng được gọi điện áp thềm và trị số khoảng 1V.
ID ID VGS = 4V +3V +2V +1V VG VGS