Tài liệu Chương III: Transistor Lưỡng cực ppt

CHƯƠNG III: Transistor Lưỡng Cực
MỤC TIÊU THỰC HIỆN:
Học xong bài này học viên có khả năng:
-
Hiểu được cấu trúc của Transistor lưỡng cực.
-
Biết cách phân cực cho Transistor
-
Biết được nguyên lý mạch khuếch đại.

1. Cấu tạo tạo của Transistor.

 !"! 
"!"#
I. CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ VẬN
CHUYỂN CỦA TRANSISTOR: .
P N P CE
B
N P N CE
B

2. Nguyên lý vận chuyển của Transistor:
a. Xét Transistor loại NPN:
C
E
B
N P N
+- +-
Do cực B để hở nên electron từ vùng bán dẫn N của cực E sẽ không
thể sang vùng bán dẫn P của cực nền B nên không có hiện tượng

tái hợp giữa electron và lỗ trống và do đó không có dòng điện
qua transistor.

C
E
B
N P N
+- +-
IE
IB
IC
IE = IB + IC

#Xét transistor loại PNP
Hình 6.4b
C
E
B
P N P
+ - + -
IE
IB
IC
IE = IB + IC

$$#KÝ HIỆU – HÌNH DÁNG – CÁCH
THỬ
%. Ký Hiệu:
Để phân biết hai loại transistor NPN và PNP người ta dùng
ký hiệu mũi tên lên ở cực E để chỉ chiều dòng điện IE

NPN
PNP

#&'(
&')*(

#+,(
/01234.
56/7%889:/;<=>?
=+ +>?5@;</9A/BC
/356
Cặp chân
Transistor Si
Transistor Ge
Thuận Ngược Thuận Ngược
BE
BC
CE
Vài kΩ
Vài kΩ
Vô cực Ω
Vô cực Ω
Vô cực Ω
Vô cực Ω
Vài trăm Ω
Vài trăm Ω
Vài chục Ω
Vài trăm Ω
Vài trăm Ω
Vài trăm Ω

$$$#-D+E"&FG&HI+JK
7K"L$LM7
%#Đặc tuyến ngõ vào IB/VBE(
R b
V b b
V c c
00 0
R c
Hình 6.9a
0.5
0.55
0.6
0.65
V
γ
VBE

(V)
IB(µΑ)
Hình 6.9b
10
20
30
40
0

Đặc tuyến IB/VBE có dạng giống như đặc tuyến của diode,
sau khi điện áp VBE tăng đến trị số điện áp thềm Vγ thì bắt
đầu có dòng điện IB và dòng điện IB cũng tăng lên theo

hàm số mũ như dòng I-D của diode.
Cứ mỗi điện áp VBE thì dòng điện IB có trị số khác nhau,
ví dụ như sau:
VBE = 0,5V , IB =10uA
VBE = 0,55V , IB =20uA
VBE = 0,6V , IB =30uA
VBE = 0,65V , IB = 40uA

2. Đặc tuyến truyền dẫn IC/VBE:
0.5
0.55
0.6
0.65
V
γ
V
BE
(V)
I
C
(mΑ)
1
2
3
4
0

Đặc tuyến IC/VBE- có dang giống như đặc tuyến IE/VBE-
nhưng dòng truyền điện IC có trị số lớn hơn I-B nhiều lần.\
Cứ mỗi điện áp VBE thì dòng điện IC có trị số khác nhau

ví dụ như sau:
VBE = 0,5V , IC = 1mA
VBE = 0,55V , IC = 2mA
VBE = 0,6V , IC = 3mA
VBE = 0,65V , IC = 4mA
β=
B
C
I
I
Tỉ số:

Thí dụ: ở điện áp VBE = 0,55V thì IB = 20uA, IC = 2mA
100
A20
mA2
I
I
B
C
=
µ
==β
Suy ra:
Trong phần nguyên lý vận chuyển của transistor ta đã có:
IE = IB + IC
Thay IC = β.IB vào công thức trên ta có:
IE = IB + β.IB = (β + 1)IB
Do >> 1 nên trong tính toán gần đúng ta có thể lấy
IE ≈ β IB hay IE ≈ IC

3. Đặc tuyến ngõ ra IC/VCE
20µΑ
IB=10µΑ
VCE

(V)
I
C
(mA)
1
2
3
4
0
5
30µΑ
40µΑ
50µΑ
Hình 6.11

N Nếu ở cực B không có điện áp phân cực đủ lớn (VB < Vγ)
thì dòng điện IB = 0 và IC = 0 , do đó, đầu tiên phải tạo
điện áp phân cực VBE để tạo dòng I-B , sau đó tăng điện
áp VCE , để đo dòng điện IC.
- Khi tăng VCE từ 0V lên, dòng địên IC tăng nhanh và sau
khi đạt trị số IC = . IB thì gần như IC- không thay đổi mặc
dù VCE -tiếp tục tăng cao. Muốn dòng điện IC tăn cao hơn
thì phải tăng phân cực ở cực B để có IB tăng cao hơn, khi
đó dòng IC sẽ tăng theo VCE trên đường đặc tuyến cao

hơn.

$O#+P+&Q"RLSFG&HI
+JK7K"L$LM7
%#Độ khuếch đại dòng điện(
IC
β
β
max
Hình 1
Hình 1cho thấy khi dòng điện iC nhỏ thì thấp, dòng điện IC
tăng thì tăng đến giá trị cực đại max nếu tiếp tực tăng I-C
đến mức bảo hoà thì giảm Ic
βmax trong các sách tra đặc tính kỹ thuật của transistor
thường chỉ ghi giá trị max hay ghi trong một khoảng từ
mức thấp nhất đến tối đa. Thí dụ: = 80 đến 200.

2. Điện áp giới hạn:
Điện áp đánh thủng BV (Breakdown Voltage) là điện áp
ngược tối đa đặt vào giữa các cặp cực, nếu quá điện áp
này thì transistor sẽ bị hư
Có ba loại điện áp giới hạn:
- BVCEO : điện áp đánh thủng giữa C và E khi cực B hở
- BVCBO : điện áp đánh thủng giữa C và B khi cực E hở
- BVEBO : điện áp đánh thủng giữa E và B khi cực C hở

3. Dòng điện giới hạn:
Dòng điện qua transistor pảhi được giới hạn ở một mức
cho phép, nếu quá trị số này thì transistor sẽ bị hư.
Ta có: ICmax là dòng điện tối đa ở cực C và IBmax là

dòng điện tối đa ỡ cực B

4. Công suất giới hạn:
Khi có dòng điện qua transistor sẽ sinh ra một
công suất nhệit làm nóng transistor, công suất sinh
ra được tính theo công thức: PT = IC.VCE .
mỗi transistor đều có một công suất giới hạn được
gọi là công suất tiêu tán tối đa PDmax
(Dissolution). Nếu công suất sinh ra trên transistor
lớn hơn công suất PDmax thì transistor sẽ bị hư.

5. Tần số cắt (thiết đoạn):
Tần số thiết đoạn (fcut-off) là tần số mà transistor có
độ khuếch đại công suất là 1.
Thí dụ: transistor 2SC458 có các thông số kỹ thuật như
sau:
β= 230, BVCEO = 30V , BVCEO = 30V, BVCEO =
6V, PDmax = 200mW.
fcut-off = 230MHz , I-Cmax = 100mA, loại NPN chất
Si.

+TU(
Xét transistor PNP
Trong phần nói về nguyên lý vận chuyển của transistor ta
đã biết transistor PNP được phân cực với các điện áp
ngược đối với transistor NPN, đồng thời các loại transistor
NPN thông thường làm bằng chất Si trong khi transistor
PNP thông thường làm bằng chất Ge.
Transistor PNP cũng có các đặc tuyến ngõ vào và
đặc tuyến truyền dẫn, đặc tuyến ngõ ra và các

thông số kỹ thuật tương tự như transistor NPN
nhưng các giá trị điện áp và dòng điện đều là trị số
âm.

III. Phân cực transistor.
1. ĐẠI CƯƠNG
4VW*0/X,?
Y**.5 9Z/:
V/X [/XY<5\]:#
OX^/X_ /X``<^
 <#

2. PHÂN CỰC BẰNG HAI NGUỒN ĐIỆN
RIÊNG
a. Trường hợp không có RE
Xét mạch điện hình 7.1 là mạch phân cực cho transistor có
độ khuếch đại dòng điện = 100 và VBE = 0,7V.
V b b
3 V
0
R b 1 2 0 k
0
V c c
1 2 V
R c
3 k
0
VBE
Hình 7.1

Ở ngõ vào nguồn V-BB cung cấp dòng điện IB cho cực B qua điện trở
RB
A20
ΩK120
V6,0V3
R
VV
I
B
BEBB
B
µ≅
−
=
−
=
L2[/X` ($+ab#$=a%88c8Kac5K#
O
+>
%acOdec5Kf6gahO
i4[/X$+C 0O+>ii
5\)V 
!aO+>#$+ahOc5Ka%c5j
Y01[/X /Xi4./0/.5
 5X3i/;2k#Y)]
O+>4?.2)]$+(

Nếu I-C = 0 thì VCE = VCC
nếu VCE = 0 thì
C

CECC
C
R
VV
I
−
=
maxC
C
CC
C
I
R
V
I
==
Đ ngườ th ng n i hai đi m VCE = VCC và ẳ ố ể
C
CC
C
R
V
I
=
max
gọi là đường tải tĩnh theo công thức:
C
CECC
C
R

VV
I
−
=
gọi là phương trình đường tải tĩnh.