III. Giới hạn đề tài
B. Phần nội dung
3.2.1 Giới thiệu chung về transistor
• Nguyên lý hoạt động:
Để BJT làm việc người ta đưa nguồn điện áp một chiều đến các cực của BJT gọi là phân cực cho BJT.Ở chế độ khuếch đại thì JE luôn phân cực thuận và JE phân cực ngược.
Base p - IE + IC IE Colector Emiter C C E E N N p - + RE UEE UCC RC P
Hình 7: Sơ đồ phân cực cho Transistor
Điện thế UEE phân cực thuận mối nối B-E (PN) là nguyên nhân làm cho vùng phát (E) phóng điện tử vào vùng P ( cực B). Hầu hết các điện tử (electron) sau khi qua vùng B rồi qua tiếp mối nối thứ hai phia bên phải hướng tới vùng N ( cực thu), Khoảng 1% electron dược giữ lại ở vùng B. Các lỗ trống vùng nền di chuyển vào vùng phát.
Mối nối B-E ở chế độ phân cực thuận giống như một điốt, có điện kháng nhỏ và điện áp rơi trên nó nhỏ thì mối nối B-C được phân cực ngược bởi điện áp UCC . Bản chất mối nối B-C này giống như một điốt phân cực ngược và điện kháng mối nối B - C rất lớn.
Dòng điện đo được trong vùng phát gọi là dòng phát IE. Dòng điện đo được trong mạch cực C ( số lượng điện tích qua đường biên CC trong một đơn vị thời gian là dòng cực thu IC).
• Dòng IC gồm hai thành phần :
o Thành phần thứ nhất ( thành phần chính) là tỉ lệ các hạt electron ở cực phát tới cực thu. Tỉ lệ này phụ thuộc vào cấu trúc của transistor và hằng số được tính trước với từng transistor riêng biệt. Hẳng số được định nghĩa là ỏ. Với thành phần chính của dòng IC là IE. Thông thường = 0,9 đến 0,999.
Đặc tính của Transistor UCE = f ( IC ). Vùng tuyến tính Vùng gần bão hòa Vùng bão hòa UCE IC
o Thành phần thứ hai là dòng qua mối nối B – C ở chế độ phân cực ngược khi IE= 0. Dòng này gọi là dòng ICB0.
o Với dòng cực thu : IC = IE + ICB0.
• Đặc tính của transistor: UCE = f ( IC).
Để cho khi transistor dòng điện áp sụt bên trong có giá trị nhỏ, người ta phải cho nó làm việc ở chế độ bão hoà, tức là IE phải đủ lớn để IC cho điện áp sụt UCE nhỏ nhất. Ở chế độ bão hoà, điện áp sụt trong transistor công suất bằng 0,5V đến 1V trong khi đó thyristor là khoảng 1,5V.
• Xét nguyên lý làm việc của transistor PNP:
Do JE phân cực thuận nên các hạt đa số (lỗ trống) từ miền E phun qua JE tạo nên dòng E (IE), chúng tới vùng B trở thành hạt thiểu số và tiếp tục khuếch tán sau vào vùng B, hướng tới JC. trên đường khếch tán một phần nhỏ tái hợp với hạt đa số của miền B tạo nên dòng điện B (IB). Do cấu tạo miền B mỏng nên hầu như toàn bộ các hạt khuếch tán tới được bờ của JC và được trường gia tốc (do JC phân cực ngược) cuốn qua tới được miền C tạo nên dòng C (IC).
• Một số hệ thức quan trọng
:
o Hệ số truyền đạt dòng điện: α (α đặc trưng cho khả năng tiêu hao của dòng IE trên miền B).
o Hệ số khuếch đại dòng điện β (tác dụng điều khiển dòng IB đối với dòng IC). Từ (1), (2) và (3) ta có:
U r ( t ) U v ( t ) Vcc 5 - 12 VDC Rc C2383 Ce Cv R2 Re R1 Mạch colectơ chung (Cc)