Bài tập Cấu Kiện Điện Tử SBG (tiếp theo) ppt

Bài giải:
Ta có: Điện áp tại cực B transistor:

2
1 2
20
4,7 2,5
33 4,7
cc
B
V
V R V
R R
= = =
+ +
Vì transistor Germani có:

0,2
BE
V V=
Nên cường độ dòng điện tại cực E transistor là:

2,5 0, 2
5,89
0,39
B BE
E
E
V V
I mA
R

− −
= = =
Tìm cường độ dòng điện tại cực C transistor:

50
5,89 5,77
1 1 1 50
C
C E
E
I
I I mA
I
β β
β β
= ⇒ = = =
+ + +
Tìm điện áp
CE
U
:

( ) ( )
CE cc C E cc C C E E
U V V V V I R I R= − + = − +

20 (5,77.2 5,89.0,39) 6,16
CE
U V= − + =
1

Bài giải:
Ta có:

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

Và:

( ) .
. .
( )
(1 )( )
CC C B C E E CE
CC C E E E CE
CC E C E CE
CC B C E CE
V R I I R I V
V R I R I V
V I R R V
V I R R V
β
= + + +
= + +
= + +
= + + +

(1 )( )

CC CE
B
C E
V V
I
R R
β
−
⇒ =
+ +

30 6
0,03
(1 50)(15 0,33)
B
I mA
−
⇒ = =
+ +
Tìm trị số
B
R
:

.
CE BE B B
V V R I= +

CE BE
B

B
V V
R
I
−
⇒ =


3
6 0,6
180
0,03.10
B
R K
−
−
⇒ = = Ω
2
( )
( ) ( )
( ) ( )
( )
( )
CC B C C B B BE E E
cc B C C B B BE B C E
B C E B CC BE C E C
CC BE C E C
B
B C E
V I I R I R V I R

V I I R I R V I I R
R R R I V V R R I
V V R R I
I
R R R
= + + + +
= + + + + +
⇒ + + = − − +
− − +
⇒ =
+ +
( )
C E
B
C B C E
R R
dI
dI R R R
− +
=
+ +
1 1
1 ( )
1
1 50
10.35
15 0,33
1 50
180 15 0,33
B C E

C
B C E
S
dI R R
dI
R R R
S
β β
β
β
+ +
= =
+
−
+
+ +
+
= =
+
+
+ +
Tìm hệ số ổn định S:
Theo định luật kiếcSốp ta có:



Vì V
cc
và V
BE

không phụ thuộc vào I
C
và và I
B
nên tính đạo hàm I
B
theo I
C
ta có:




Theo công thức tính hệ số S ta có:
3
Bài giải:
Tìm
2C
I
:

2
2 2 2 E2
E2
. 0,96.100 96
C
C
I
I I mA
I

α α
= ⇒ = = =
Tìm
2B
I
:
2 2 2 2
2
2
2 2
2
2
(1 )
1
96(1 0,96)
4
0,96
C C C
B
B
I I I
I
I mA
α
α
β α
α
−
= = =
−

−
= =
Tìm
1C
I
:
1
1 1 1 E1
E1
. 0,98.4 3,92
C
C
I
I I mA
I
α α
= ⇒ = = =
Tìm
1B
I
:
1 1 1
1
1 1
1 1 1
1
(1 )
1
3,92(1 0,98)
0,08

0,98
C C
B
B
B
I I
I
I
I mA
α
α
β
α α
−
= = ⇒ =
−
−
= =
Tìm
CE
U
:

1 2
3
. ( ).
24 (3,92 96).10 .120 12
CE CC C C CC C C C
CE
U V I R V I I R

U V
−
= − = − +
= − + =
4
Tìm
/
C B
I I
:

1 2
1
3,92 96
1249
0,08
C C C
B B
I I I
I I
+
+
= = =
Tìm
/
C E
I I
:
1 2
E2

3,92 96
0,9992
100
C C C
E
I I I
I I
+
+
= = =
4. Trình bày về sơ đồ ực phát mắc chung CE của transistor lưỡng cực trong các mạch
khuếch đại và đặc điểm của cách mắc này.
Bài làm:
Hình 1: Sơ đồ mắc cực phát chung:
Trong sơ đồ mạch gồm có các phần tử sau:
E
E

, E
C

- Nguồn điện cung cấp một chiều cho tranzito loại P-N-P.
R
B

- Điện trở định thiên
R
C

- điện trở tải

Tụ điện C
1

và C
2

là tụ liên lạc.
Các cấu kiện này có nhiệm vụ trong mạch điện tương tự như ở sơ đồ mắc
cực gốc chung
Như vậy, tín hiệu đưa vào giữa cực gốc và cực phát, tín hiệu được lấy ra từ giữa cực
góp và cực phát. Do đó, cực phát là chân cực chung của mạch vào và mạch ra và ta có sơ
đồ mắc cực phát chung. Chiều của các thành phần dòng điện và điện áp trên các chân cực
cuả tranzito được mô tả ở hình 1
Trong sơ đồ mắc phát chung có dòng vào là I
B
, dòng ra là I
C
, điện áp vào là U
BE
,
điện áp ra là U
CE
.
5
Đặc điểm của sơ đồ mắc cực phát chung
:
- Tín hiệu vào và tín hiệu ra ngược pha nhau
- Trở kháng vào nhỏ nhưng lớn hơn so với trở kháng vào trong sơ đồ mắc cực gốc
chung:
Z

vào

= r
BE

= 200 ÷ 2000
Ω
- Trở kháng ra lớn nhưng nhỏ hơn so với trở kháng ra trong sơ đồ mắc cực gốc chung:
Z
ra

= R
C

// r
CE

= 20K
Ω
÷ 100K
Ω
- Hệ số khuếch đại dòng điện cực gốc là tỉ số giữa dòng điện ra với dòng điện vào, ta có:
( )
1 1
C
E
B E
I
I
I I

α α
β
α α
= = =
− −
β có trị số từ vài chục ÷ vài trăm lần (còn ký hiệu là h
FE
).
- Hệ số khuếch đại điện áp:
K
u

có thể đạt tới trị số từ hàng ngàn ÷ chục ngàn lần.
- Hệ số khuếch đại công suất
K
p
có thể có trị số từ vài ngàn lần đến chục ngàn lần.
- Dòng điện rò cực góp I
CEo

nhỏ nhưng lớn hơn trong sơ đồ mắc cực gốc chung
- Tần số làm việc giới hạn tương đối cao nhưng thấp hơn so với sơ đồ mắc cực gốc
chung vì điện dung thông đường lớn hơn.
- Sơ đồ mạch mắc cực phát chung được sử dụng rộng rãi do có hệ số khuếch đại β, K
u
,
K
p

rất lớn. Đồng thời mạch khá ổn định về nhiệt độ và có tần số làm việc giới hạn khá

cao. Ngoài ra, mạch có trở kháng vào và trở kháng ra không chênh lệch nhiều nên trong
việc ghép các mạch với nhau, ta có thể dùng kiểu ghép bằng điện trở và tụ điện (ghép
RC) rất đơn giản trong tính toán lại đơn giản trong lắp ráp và giá thành rẻ.
Các đặc trưng và các tham số trong chế độ tín hiệu nhỏ:
Để nghiên cứu mối quan hệ giữa các dòng điện và điện áp trên các điện cực của
tranzito trong sơ đồ mắc cực phát chung, ta có các họ đặc tuyến như sau:
Họ đặc tuyến vào: U
BE

= f
1
(U
CE
,I
B
)
Họ đặc tuyến ra: I
C
= f
2
(U
CE
,I
B
)
Họ vào đặc tuyến tĩnh
6
( )
ào
//

ra
U C CE
v
U
K S R r
U
∆
= = −
∆
ra
P
vao
P
K
P
=
Hình 2-
Đặc tuyến vào tĩnh của transistor Ge loại PNP trong sơ đồ cực phát chung
Đặc tuyến vào tĩnh mô tả mối quan hệ giữa điện áp vào U
BE

với dòng điện vàoI
B
.
U
BE

= f
1
(I

B
) khi U
CE

= const.
Ta có công thức tính dòng điện vào I
B

bằng:
I
B

= (1- α)I
E

- I
CBo
Và họ đặc tuyến vào được mô tả trong hình 2
Do dòng điện I
E

tăng theo qui luật hàm số mũ với điện áp U
BE

nên dòng điện
cực gốc I
B
cũng sẽ tăng theo qui luật hàm số mũ với điện áp U
BE
. Trên họ đặc tuyến

vào ta thấy điện áp U
CE

ít ảnh hưởng lên dòng điện I
B
.
Họ đặc tuyến ra tĩnh:
Hình 3: Họ đặc tuyến ra của transistor Ge loại PNP
với nguồn
10
C
E V−
và
500
C
R = Ω
7
Đặc tuyến ra biểu thị mối quan hệ giữa dòng điện trên mạch ra I
C

và điện áp trên
mạch ra U
CE
. Ta có hàm biểu thị quan hệ này:
I
C

= f (U
CE
)

khi dòng điệnvàoI
B
=const. Và công thức tính dòng điện cực góp là:
I
C

= αI
E

+ I
CBo
Thay giá trị I
E

= I
C

+ I
B

, và biến đổi biểu thức trên, ta có:
Thay
1
α
β
α
=
−
, và
1

1
1
β
α
= +
−
ta có công thức tính dòng điện cực góp là:
I
C

= βI
B

+ (β + 1)I
CBo
Trong đó β gọi là hệ số khuếch đại dòng điện cực gốc (thường có ký hiệu là h
FE
).
Đây là biểu thức biểu thị mối quan hệ giữa dòng điện điều khiển và dòng điện bị
điều khiển trong sơ đồ mắc cực phát chung.
Ta thấy dòng điện I
C

có giá trị cực tiểu khi cả hai tiếp xúc phát T
E

và tiếp xúc góp
T
C

đều
phân cực ngược, dòng điện I
B

= - I
CBo

nên I
C

= I
Cbo

và tranzito hoạt động
trong vùng ngắt.
Khi I
B

> 0, dòng điện ra được tính theo công thức:
I
C

= βI
B

+ (β + 1)I
CBo
Nếu tăng điện áp trên mạch ra
CE
U

lên thì đặc tuyến ra không nằm ngang mà
hơi dốc nghiêng. Khi giảm giá trị điện áp trên mạch ra
CE BE
U U<
thì tiếp xúc góp T
C
cũng được phân cực thuận. Lúc này tranzito làm việc ở chế độ bão hòa.
………………………………………………………………………………………………
8
1
1 1
C B CBo
I I I
α
α α
   
= +
 ÷  ÷
− −
   