kỹ thuật điện tử-Chương 3 transistor lưỡng cực (bjt)

Transistor lưỡng cực
(bjt)
1
Cấu tạo, ký hiệu của Transistor
Nguyên lý hoạt động của Transistor
Ba cách ráp căn bản của Transistor
Đặc tuyến volt – ampere
Nội dung chính
2
1
2
3
4
Giới thiệu chung về transistor

Transistor viết tắt của Transfer – Resistor

Được phát minh vào năm 1947 tại phòng thí nghiệm Bell.

Sony là công ty đầu tiên ứng dụng sáng chế transistor vào
lĩnh vực thương mại.

Transistor được ứng dụng như 1 phần tử khuếch đại hoặc
như 1 khóa điện tử.

Transistor là khối đơn vị cơ bản xây dựng nên cấu trúc mạch
ở máy tính điện tử và tất cả các thiết bị điện tử hiện đại khác.
3
Cấu tạo – ký hiệu của transistor
4
5

Cấu tạo – ký hiệu của transistor
H1. Cấu trúc và ký hiệu của transistor PNP
H2. Cấu trúc và ký hiệu của transistor NPN
E: cực phát (Emitter)
B: cực nền (Base)
C: cực thu (Collector)
P N
P
E
B
C
N P
N
E
B
C

Transistor là 1 linh kiện bán dẫn gồm 2 lớp tiếp xúc P-N
được tạo bởi sự xếp xen kẽ 3 miền bán dẫn: P-N-P hoặc N-
P-N.

Các lớp bán dẫn bên ngoài dày hơn rất nhiều so với lớp
bán dẫn ở giữa.

Lớp bán dẫn ở giữa được pha tạp ít hơn so với 2 lớp bên
ngoài. Lớp bán dẫn cực phát được pha tạp mạnh nhất.
6
Cấu tạo – ký hiệu của transistor
Nguyên lý hoạt động của transistor
7

P N
P
E
B
C
N P
N
E
B
C
Transistor thuận Transistor ngược
Lớp chuyển tiếp P-N
Lớp chuyển tiếp P-N
o
Chuyển tiếp P-N giữa miền B và E gọi là JE.
o
Chuyển tiếp P-N giữa miền B và C gọi là JC.

Khi chưa cung cấp điện áp ngoài cho các chân cực của
Transistor thì các tiếp xúc JE và JC ở trạng thái bão hòa,
dòng điện tổng trên các chân cực bằng 0.

Muốn Transistor hoạt động thì phải cung cấp cho các
chân cực một điện áp DC thích hợp.
8
Nguyên lý hoạt động của transistor

Có 3 trường hợp (3 chế độ hoạt động của transitor):
-
Chế độ ngắt: JE và JC đều phân cực ngược. Điện trở của

transistor rất lớn nên coi như không dẫn điện.
-
Chế độ dẫn bão hòa: JE và JC đều phân cực thuận. Điện
trở của transistor rất nhỏ và dòng qua nó khá lớn.
-
Chế độ tích cực (khuếch đại): JE phân cực thuận và JC
phân cực ngược. Transistor làm việc với quá trình biến đổi
dòng điện, điện áp, công suất… Transistor có khả năng
khuếch đại. Đây là chế độ làm việc thông dụng.
9
Nguyên lý hoạt động của transistor
Mạch cực B chung –
CB (Common Base)
Mạch cực E chung –
CE (Common
Emitter)
Mạch cực C chung –
CC (Common
Collector)
Ba cách ráp mạch cơ bản của transistor
10
Mạch cực B chung – CB (Common Base)
11
o
Ngõ vào: IE, VEB
o
Ngõ ra: IC, VCB

Đặc tuyến ngõ vào:
12

Mạch cực B chung – CB (Common Base)

Thể hiện mối liên hệ
giữa IE và VBE

Với VCB cố định, khi
VBE tăng thì IE cũng
tăng

Đặc tuyến ngõ ra:
13
Mạch cực B chung – CB (Common Base)

Vùng ngưng dẫn:
IE = 0; ICBO rất nhỏ (µA)
nên IC =0

Vùng bão hòa: VCB=0

Vùng tác động:
(α: hệ số truyền đạt)

Thực tế:
==> IC ≈ IE

14
Mạch cực B chung – CB (Common Base)
o
Hệ số khuếch đại điện áp:
Ri = 20Ω I

i
Io
+
-
V
o


Hệ số khuếch đại điện áp của
mạch CB thường nằm trong
khoảng từ 50 đến 300.
15
Mạch cực E chung – CE (Common emitter)
o
Ngõ vào: IB, VBE
o
Ngõ ra: IE, VCE

Đặc tuyến ngõ vào:
16
Mạch cực E chung – CE (Common Base)

Đặc tuyến ngõ ra:
17
Mạch cực E chung – CE (Common Base)

Đặc tuyến truyền đạt:
Mà
Nên
Vì rất nhỏ nên coi như bằng 0

==> hay
==>
β
: hệ số khuếch đại dòng điện


18
Mạch cực E chung – CE (Common Base)
19
Mạch cực C chung – CC (Common collector)
Câu hỏi ôn tập
1) Tên của 2 loại transistor BJT? Ký hiệu của mỗi loại?
2) Một transistor có dòng điện cực phát là 8mA và α là
0,99 thì dòng điện cực thu là bao nhiêu?
3) Xác định sự thay đổi dòng điện cực phát đối với sự
thay đổi của dòng IC 2mA và α là 0,98.
4) Cho α = 0,97, xác định β tương ứng.
5) Cho β = 180, IC = 2mA, tìm IE và IB.
20