Bài giảng môn Kỹ thuật điện tử ( Lê Thị Kim Anh ) - Chương 3 potx

Chương 3

TRANSISTOR LƯ NG C C
(Bipolar Junction Transistor-BJT)
3.1 Gi i thi u
BJT là m t lo i linh ki n bán d n 3 c c có
kh năng khu ch ñ i tín hi u ho c ho t ñ ng
như m t khóa đóng m , r t thơng d ng trong
ngành đi n t .

Bài gi ng mơn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh


C u t o và hình dáng
E

n+

p

n

C

B
E

p+

n

p

B

C

Hình dáng BJT

E: Emitter
C: Collector
Bài gi ng môn K thu t ði n t
B: Base
GV: Lê Th Kim Anh


Ky hi u c a BJT
E

n+ p

n

C

E

C

C

B
B

B

E

BJT lo i NPN
E

p+ n

p
B

C

E

C

C

B
E

B

BJT lo i PNP
Bài gi ng môn K thu t ði n t

GV: Lê Th Kim Anh


3. 2 Chê đơ làm vi c c a BJT
Tùy theo cách phân c c cho transistor
mà transistor s có các ch đ làm vi c
khác nhau. Transistor có 3 ch đ làm
vi c cơ b n:
- Chê đơ khu ch đ i.
- Chê đơ khóa.
- Chê đơ d n b o hịa.
Bài gi ng mơn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh


Ch ñ khu ch ñ i: JE phân c c thu n
và JC phân c c ngư c.
- JE: ti p xúc PN gi a c c phát (E)
va c c n n (B).
- JC: ti p xúc PN gi a c c thu (C)
va c c n n (B).

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh


Ch

đ

khóa (hay đóng m ): c

2

chuy n ti p JE và JC ñ u ñư c phân
c c ngư c.
Ch ñ d n b o hòa: c 2 chuy n ti p
JE và JC ñ u ñư c phân c c thu n.

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh


* Chê đơ khu ch đ i
Qui ư c vê dịng trong BJT
IE

IC

IE

IB
VEE

NPN

IC

IB
VCC

Theo đ nh lu t Kirchhoff:
IC = IC (INJ) + ICBO ;
ð nh nghĩa thông sô α :

VEE

PNP

VCC

IE = I C + I B
IC(INJ): dòng h t d n đi qua mi n n n.

α=

Vì ICBO r t nho, có thê bo qua :

I C( INJ)
IE

α≈

⇒ IC = α IE + ICBO

IC
IE

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

3.3 Ba sơ đơ cơ b n c a BJT
3.3.1 M ch B chung
(Common Base – CB)
vi
C c B là c c chung
cho m ch vào và ra.
- Dịng đi n ngo vào là dòng IE.
- Dòng ngõ ra là dòng IC.
- ði n áp ngõ vào là VEB.
- ði n áp ngõ ra là VCB.

IE

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

E

C

IC

RL
•

B

M ch CB đơn gi n hóa

3.3.2 M ch E chung (Common
Emitter – CE)
C
IB
C c E là c c chung cho m ch
B
vào và ra.
vi
IE
- Dòng đi n ngo vào là dịng IB.
E
•
- Dịng ngõ ra là dịng IC.
M ch CE đơn gi
- ði n áp ngõ vào là VBE.
- ði n áp ngõ ra là VCE.

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

IC

RL

n hóa


3.3.3 M ch C chung

(Common Colletor – CC)
C c C là c c chung cho
m ch vào và ra.
- Dòng ñi n ngo vào là
dòng IB.
- Dòng ngõ ra là dòng IE.
- ði n áp ngõ vào là VBC.
- ði n áp ngõ ra là VEC.

IE
IB

E
B
C

vi

IC
•

M ch CC đơn gi n hóa

Bài gi ng mơn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

RL


3.4 ð c tuy n Vôn - Ampe

ð th di n t các m i tương quan gi a dòng ñi n và ñi n
áp trên BJT ñư c g i là đ c tuy n Vơn-Ampe (hay đ c
tuy n tĩnh).
Ngư i ta thư ng phân bi t thành 4 lo i ñ c tuy n:
ð c tuy n vào: nêu quan h gi a dịng đi n và ñi n áp
ngõ vào.
ð c tuy n ra: quan h gi a dòng và áp ngõ ra.
ð c tuy n truy n đ t dịng đi n: nêu s ph thu c c a
dịng đi n ra theo dịng đi n vào.
ð c tuy n h i ti p ñi n áp: nêu s bi n ñ i c a ñi n áp ngõ
vào khi ñi n áp ngõ ra thay đ i.
Bài gi ng mơn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh


3.4.1 ð c tính B chung
3.4.1.a H đ c tuy n ngo vào B chung:

I E = f ( VBE ) V

CB

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

= const


3.4.1.b ð c tuy n ngo ra B chung: I C = f ( VCB ) I E =const

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh


3.4.2 ð c tính E chung
3.4.2.a Dịng ICEO va β

Dịng ICEO là dòng ngư c trên ti p xúc JC khi hơ m ch
ngo vào.
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh


Ta có: IC = α IE + ICBO ⇒ α IE = IC - ICBO
Chia 2 vê cho α, ta có:

I C I CBO
I C I CBO
= IB + IC
−
= IE ⇒ −
α
α
α
α
αI B I CBO
⇒ IC =
+
1− α 1− α
Khi VBE hơ m ch, ta có:

ð t:

α
β=
1− α

ICBO
IC = ICEO =
1− α

I CBO
⇒ I C = βI B +
= βI B + I CEO
1− α
Vì ICEO là r t nho: IC ≈ βIB (xem ICEO ≈ 0)
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh


3.4.2.b ð c tuy n ngo vào E chung:

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

IB = f (VBE) V

CE =const


3.4.2.b ð c tuy n ngo ra E chung:

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

I C = f ( VCE )

I B = const


3.4.3 ð c tính C chung
3.4.3.a H đ c tuy n ngo vào C chung:

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

I B = f ( VCB ) V

CE

= const


3.4.3.b H ñ c tuy n ngo ra C chung:

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

IE = f (VCE ) I

B =const

3.5 Phân c c cho BJT
ði m phân c c tĩnh (ñi m làm vi c tĩnh)
Là giao ñi m c a ñư ng t i m t chi u v i đ c
tuy n Vơn-Ampe.
ði m làm vi c tĩnh ngo vào: là giao ñi m
c a ñư ng t i m t chi u va ñ c tuy n VônAmpe ngo vào.
ði m làm vi c tĩnh ngo ra: là giao ñi m c a
ñư ng t i m t chi u va đ c tuy n Vơn-Ampe
ngo ra.
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh


3.5.1 Phân c c ki u đ nh dịng base IB

Phương trình đư ng t i
- VCC + IB RB + VBE = 0
V BE

 0 .6 ÷ 0 .7
=
 0 .2 ÷ 0 .3

ngo vào:

VCC − VBE
⇔ IB =
RB

( BJT _ Si )
( BJT _ Ge )

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh


Phương trình đư ng t i

- VCC + IC RC + VCE = 0
ði m làm vi c tĩnh

ngo ra:

1
VCC
VCE +
⇔ IC = −
RC
RC

ngo ra: Q(IC,VCE)

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh


3.5.2 Phân c c ki u đ nh dịng base IB va có
thêm đi n trơ RE

Phương trình đư ng t i
ngo vào:
- VCC+ IB RB+VBE +IERE = 0

V i: IE = IC + IB

IB

RB IC

RC
VCC
Cout

Cin

= (β+1)IB
β
VCC − VBE
⇔ IB =
R B + (β + 1)R E
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

IE

RE


Phương trình đư ng t i

ngo ra:

- VCC + IC RC + VCE+IERE = 0

VCE
VCC
IC = −
+
RC + RE RC + RE IB

RB IC

RC
VCC
Cout

Cin

IE

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

RE


3.5.3 Phân c c ki u phân áp
RB1

Cin

RC

B

Cout

RB2

RE

Bi n ñ i tương ñương
thành m ch Thevenin:

M

VCC

R B1 .R B 2
R BB =
R B1 + R B 2
RB2
VBB =
Vcc
RB1 + RB2

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh