Transistor lưỡng cực BJT

Chương 5:
TRANSISTOR LƯỠNG CỰC (BJT)
ThS. Nguyễn Bá Vương

1. Cấu tạo
•
Transistor có cấu tạo gồm các miền bán dẫn p và
n xen kẽ nhau

1. Cấu tạo
•
Miền bán dẫn thứ nhất của Transistor là
miền Emitter (miền phát) với đặc điểm là có
nồng độ tạp chất lớn nhất, điện cực nối với
miền này gọi là cực Emitter (cực phát).
•
Miền thứ hai là miền Base (miền gốc) với
nồng độ tạp chất nhỏ và độ dày của nó nhỏ
cỡ µm, điện cực nới với miền này gọi là cực
Base (cực gốc).
•
Miền còn lại là miền Collector (miền thu) với
nồng độ tạp chất trung bình và điện cực
tương ứng là Collector (cực thu).

1. Cấu tạo
•
Tiếp giáp p-n giữa miền Emitter và Base gọi là
tiếp giáp Emitter (J
E

).
•
Tiếp giáp p-n giữa miền Base và miền Collector
là tiếp giáp Collector (J
C
).
•
Về kí hiệu Transistor cần chú ý là mũi tên đặt ở
giữa cực Emitter và Base có chiều từ bán dẫn p
sang bán dẫn n.
PNP NPN

1. Cấu tạo
•
Về mặt cấu trúc, có thể coi Transistor như 2
diode mắc đối nhau

1. Cấu tạo
•
Cấu tạo mạch thực tế của một Transistor n-p-n

2.Nguyên lý hoạt động
Để Transistor làm việc, người ta phải đưa điện áp 1 chiều tới
các điện cực của nó, gọi là phân cực cho Transistor

2.Nguyên lý hoạt động

sơ đồ phân cực trong BJT
J
E

J
C

sơ đồ phân cực trong BJT
J
E
J
C

Tham số
•
Hệ thức cơ bản về các dòng điện trong
Transistor
•
Hệ số truyền đạt dòng điện α của
Transistor
•
Hệ số khuếch đại dòng điện β của
Transistor
•
Ta có hệ thức:
E B C
I I I
= +
C
E
I
I
=α
C

B
I
I
=β
(1 )
E B
I I= +β
(1 )
=
+
β
α
β

3. Các dạng mắc BJT

3.1 Mạch chung Emitter (EC)

Họ đường đặc tuyến vào
I
B
= f(U
BE
) khi U
CE
= const

Đặc tuyến truyền đạt và đặc tuyến ra của sơ đồ EC
Họ đường đặc tuyến ra: I
C

= f(U
CE
) khi I
B
=const
Họ đường đặc tuyến truyền đạt: I
C
= f(I
BE
) khi U
CE
= const

Hệ số khuếch đại
Theo định luật Kiếchôp ta có
E B C
I I I
= +
( )
0 0
= + = + +
C E CB C B CB
I I I I I I
α α
Giải phương trình với IC, chúng ta có mối quan hệ giữa IC và IB
( )
0 0 0
1
1
1 1

= + = + + = +
− −
C B CB B CB B CB
I I I I I I I
α
β β β
α α
Trong đó β = α(1-α) là hệ số khuếch đại CE
( thông thường α = 0,99; β = 99)

Một số mạch EC

R1
10k
R2
47k
R3
4k7
R5
1k
Q1
2N2222
C1
22uF
+10V
C3
100u
C2
22uF
R4

10k

3.2 Mạch chung Base (BC)

Họ đường đặc tuyến vào
I
E
=f(U
EB
) khi điện áp ra U
CB
=const

Họ đường đặc tuyến ra và truyền đạt
Đặc tuyến ra:I
C
= f(U
CB
) khi giữ dòng vào I
E
=const
Đặc tuyến truyền đạt: I
C
=f(I
E
) khi khi U
CB
= const

3.3 Mạch chung Collector (CC)

Họ đường đặc tuyến vào

Đặc tuyến ra của sơ đồ CC

Đường thẳng lấy điện (Load line)
•
Phương trình đường thẳng lấy điện : V
CC
=I
C
R
C
+V
CE
viết lại: I
C
= ( V
CC
– V
CE
)/ R
C
= -V
CE
/ R
C
+ V
CC
/R

C
Đường lấy điện đựợc vẽ trên đặc tuyến ra qua 2 điểm
xác định sau:
•
Điểm ngưng, I
C
= 0  V
CE
= V
CC
(Điểm M)
•
Điểm bão hòa: V
CE
= 0  I
C
= V
CC
/ R
C
(Điểm N)
nối 2 điểm M và N lại ta có được đường lấy điện
•
Giao điểm đường lấy điện và đường phân cực I
B
chọn
trước cho ta trị số điểm tĩnh Q.