Giáo án điện tử công nghệ: bán dẫn 3 lớp pot

ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 1
BÁN DẪN 3 LỚP
BJT ; JFET ; MOSFET

NOÄI DUNG
BJT
(BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS)
JFET
(JUNCTION FIELD EFFECT TRANSISTORS)
MOSFET
(METAL OXIDE SEMICONDUCTOR FET)

BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS)
CẤU TẠO VÀ KÝ HIỆU:
C: Collector
(c c thuự )
B: Base
(c c ự
n n)ề
E: Emitter
(cực phát)

BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS)
CAÁU TAÏO THÖÏC TEÁ :
B
C
E
TO-92
TO-92
MOD

B
C
E
E
C
B
TO-126
MOD
TO-126 FM
E
C
B
TO-3
C
B
E
B
C
E
TO-3P
B
C
E
TO-220AB
TO-3PFM
TO-220FM
TO-220CFM
B
C
E

B
C
E

BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS)
EN
IE
IB
NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG:
C
B
E

BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS)
EN
IC
NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG:
ICBO
C
B

BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS)
EN
IE IC
IB
NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG:
IE IC
IB
ICBO
C

B
E

BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS)
CÁC THÔNG SỐ BJT :
EN
IE IC
IB
IE IC
IB
C
B
E
ICBO
α =
SỐ HẠT ĐẾN ĐƯC C
SỐ HẠT PHÁT RA TỪ E
IC = α.IE +ICBO
IE = IB +IC
β =
IC
IB
HỆ SỐ KHUẾCH ĐẠI
β =
α
1 - α
β + 1
β
α
=

QUAN HỆ GIỮA α VÀ β :

BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS)
NGUYEÂN LYÙ HOAÏT ÑOÄNG

BJT (BIPOLAR JUNCTION TRANSISTORS)
CAÙC THOÂNG SOÁ BJT :

BJT (CÁC KIỂU NỐI DÂY )
KIỂU NỐI B CHUNG (CB):
ZIN nhỏ (10÷100)Ω ; ZOUT lớn (50kΩ ÷ 1MΩ)
Chỉ Khuếch Đại p Không Khuếch Đại Dòng
I
E
I
C
I
B
E
C
B
P N P
V
EE
V
CC
+
-
+
-

I
E
I
C
I
B
C
B
E
V
EE
V
CC
+
+
RL
RL
I
E
I
C
I
B
C
B
E
V
EE
V
CC

+
+
I
E
I
C
I
B
E
C
B
N P N
V
EE
V
CC
-
+
-
+
RL
RL
Vùng tích
cực
V
ùn
g
bã
o
hò

a
I
C
(mA)
7mA
6mA
5 mA
4mA
3mA
2mA
1mA
I
E
=0 mA
Vùng ngưng dẫn
V
CB
(V)
0
1
2
3
4
5
6
7
1 0 5 10 15
20

0,2 0,4 0,6 0,8

V
BE
(V)
10
30
50
70
90
100
I
B
(µA)
V
CE
= 1V
V
CE
= 10V
V
CE
= 20V
0
(b)
V
CE
(V)
I
C
(mA)
5

10 15 20
Vùng ngưng
dẫn
I
CEO
(a)
V
CE (BH)
0
1
2
3
4
5
6
Vùng
bão
hòa
7
I
B
= 0 µA
I
B
= 10 µA
I
B
= 20 µA
I
B

= 30 µA
I
B
= 40 µA
I
B
= 50 µA
I
B
= 60 µA
I
B
= 70 µA
I
B
= 80 µA
Vùng tích
cực
RL
RL
BJT (CÁC KIỂU NỐI DÂY )
KIỂU NỐI E CHUNG (CE):

BJT (CÁC KIỂU NỐI DÂY )
KIỂU NỐI C CHUNG (CC):
RL
RL
ĐẶC TUYẾN GẦN NHƯ KIỂU CE
ZIN lớn (50kΩ ÷ 1MΩ) ;
ZOUT nh (vài trămΩ)

DẠNG SÓNG RA ,VÀO ĐỒNG PHA
KHÔNG KHUẾCH ĐẠI
CHỈ LẶP LẠI ⇒ MẠCH ĐỆM

I
C
(mA)
50
40
30
20
10
0
5 10
15
20
I
B
= 0µA
I
B
= 10µA
I
B
= 20µA
I
B
= 30µA
I
B

= 40µA
I
B
= 50µA
I
B
= 60µA
I
B
= 70µA
P
Cmax
= V
CE
I
C
= 300 mW
I
C max

Vùng
bão
hòa

V
CE BH
Vùng ngưng dẫn
V
CE
(V)

V
CE max
I
CE0
BJT (CÁC KIỂU NỐI DÂY )
CÁC THÔNG SỐ GIỚI HẠN CỦA BJT
ICMAX
ICEO
VCES
VCEMAX
VÙNG
PMAX
VÙNG
LÀM
VIỆC
I
CEO
≤ I
C
≤ I
CMAX
V
CE BH
≤ V
CE
≤
V
CEMAX
)
V

CE
I
C
≤ P
CMAX

P
N
JFET (JUNCTION FET)
CẤU TẠO VÀ KÝ HIỆU:
ID
S
D
G
V
GS
Gate (G)
Drain(D)
Source(S)
P P
Vùng
nghèo
Kênh N
Drain(D)
Source(S)
N N
Vùng
nghèo
Gate (G)
Kênh P

I
D
D
G
S
V
GS

Keõnh
N
D
S
I
D
V
GS
= 0V
V
DD
+
e
e e
I
S
I
DSS
V
GS
= 0V
V

P
I
D
V
DS

0
NGUYEN LY HOAẽT ẹONG:
JFET (JUNCTION FET)
G
P
P
0
2
1
d
GS
P
r
r
V
V
=


ữ


Keõnh
N

D
S
V
DD
+
e
e e
G
P
P
I
D
I
S
V
GS
e
NGUYEN LY HOAẽT ẹONG:
JFET (JUNCTION FET)
I
DSS
V
GS
= 0V
V
P
V
P
1
2

3
4
5
6
7
8
-2
V
GS
I
D
(mA)
-1-3
-4
0
V
DS

V
GS
= -1V
V
GS
= -2V
V
GS
= -3V
V
GS
= -4V

I
D
= 0mA
2
1
GS
D DSS
P
V
I I
V

=
ữ

0
0
G
G
V
I

=

JFET (JUNCTION FET)

JFET (CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN)
V
GDS

JFET (CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN)
Vp
I
DSS
I
GSS
V
GDS

JFET (CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN)
V
GDS

JFET (CAÙC THOÂNG SOÁ CÔ BAÛN)
Vp
I
DSS
I
GSS

MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET)
CẤU TẠO VÀ KÝ HIỆU D_MOSFET:
SS
Đế P
D
S
SiO
2
Kênh Dẫn N
G

SS
Đế N
D
S
SiO
2
Kênh Dẫn P
G
P
P
S
D
SS
G
S
D
SS
G
S
D
SS
G
S
D
G
N
N

D_MOSFET(Nguyên Lý Làm Việc – Đặc Tính)
V

GS
= 0V
SS
Đế P
D
S
Kênh N
G
N
N
I
D
I
S
V
DD
+
R
D
I
DSS
V
GS
= 0V
V
P
V
P
1
2

3
4
5
6
7
8
-2
V
GS
I
D
(mA)
-1-3
-4
0
V
DS

V
GS
= -1V
V
GS
= -2V
V
GS
= -3V
V
GS
= -4V

I
D
= 0mA
V
GS
< 0V
V
GS
> 0V
+
+
+
+
+
e
e
e
V
GS
> 0V
2
1
GS
D DSS
P
V
I I
V
 
= −

 ÷
 
2
1
GS
D DSS
P
V
I I
V
 
= +
 ÷
 

D_MOSFET(Metal Oxide Semiconductor FET)
CAU TAẽO VAỉ NGUYEN LY D_MOSFET: