Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 3 giới thiệu về BJT Nguyễn Lý Thiên Trường

Chương 3 BJT
3.1 Giới thiệu
BJT là một loại linh kiện bán dẫn 3 cực có khả
năng khuếch đại tín hiệu hoặc hoạt động như
một khóa đóng mở
Cu to và hình dáng
Hình dáng BJT
n+ p n
B
E
C
p+ n p
B
E
C
E: Emitter
C: Collector
B: Base
3.1 Giới thiệu
Ký hiu ca BJT
E
C
B
BJT loại NPN
E
C
B
n+ p n
B
E
C

B
E
C
BJT loại PNP
B
E C
p+ n p
B
E
C
Các chế độ hoạt động (làm việc) của BJT:
Tắt
Bão hòa
Khuếch đại
NghịchNghịch
ThuậnThuận
NghịchThuận
J
C
J
E
J
E
: chuyển tiếp P-N giữa miền phát (E) và miền nền (B)
J
C
: chuyển tiếp P-N giữa miền thu (C) và miền nền (B)
3.1 Giới thiệu
Qui c vêĬ dòng trong BJT
I

E
I
C
I
B
V
EE
V
CC
I
B
I
E
I
C
V
EE
V
CC
NPN
PNP
Theo đnh lut Kirchhoff: I
E
= I
C
+ I
B
I
C
= I

C(INJ)
+ I
CBO
I
C(INJ)
: dòng cc thu do các ht dn phun (injection) t min phát vào
min nn gây ra.
I
CBO
: là dòng collector khi emitter h mch.
3.1 Giới thiệu
E
injC
I
I
)(
=
α
Đnh nghĩa thông sôĭ
α
αα
α
:
Vì I
CBO
rt nh, có thêĵ b qua :
E
C
I
I

≈
≈≈
≈α
αα
α
⇒
⇒⇒
⇒
I
C
=
α
αα
α
I
E
+ I
CBO
mà I
C
= I
C(inj)
+ I
CBO
3.1 Giới thiệu
α: hệ số truyền đạt
dòng điện phát
Dòng I
CEO
và

β
ββ
β
Dòng I
CEO
là dòng ngc trên tip xúc J
C
khi hơĵ
mch ngõ vào.
αα
CBOC
E
II
I −=⇒
αα
CBOC
CB
II
II −=+⇒
( )
CEOB
CBO
BC
II
I
II +=
−
+=⇒∗
β
α

β
1
Vì I
CEO
là rất nhỏ:
BC
II
β
≈
( )
∗
−
+
−
=⇒
11
αα
α
CBO
B
C
I
I
I
Khi hở mạch ngõ vào (I
B
=0), ta có:
α
−
==

1
CBO
CEOC
I
II
Ta có: I
C
= α
αα
α I
E
+ I
CBO
⇒
⇒⇒
⇒ α
αα
αI
E
= I
C
- I
CBO
Dòng I
CEO
và
β
ββ
β
α

αα
α
α
αα
α
β
ββ
β
−
=
1
Đặt:
: hệ số khuếch đại dòng điện trong mạch E chung
Vì I
CBO
là rất nhỏ và α≈
α≈α≈
α≈1:
EC
II ≈
3.2 Ba sơ đô cơ bản của BJT
3.2.1 Mch B chung
(Common Base – CB)
Cực B là cực chung
cho mạch vào và ra.
- Dòng điện ngõ vào là dòng I
E
.
- Dòng ngõ ra là dòng I
C

.
- Điện áp ngõ vào là V
EB
.
- Điện áp ngõ ra là V
CB
.
R
L
E C
B
•
vi
I
E
I
C
Mạch CB đơn giản hóa
Cực E là cực chung cho mạch
vào và ra.
- Dòng điện ngõ vào là dòng I
B
.
- Dòng ngõ ra là dòng I
C
.
- Điện áp ngõ vào là V
BE
.
- Điện áp ngõ ra là V

CE
.
3.2.2 Mch E chung
(Common Emitter – CE)
Mạch CE đơn giản hóa
B
C
E
•
••
•
vi
I
B
I
C
R
L
I
E
Cực C là cực chung cho
mạch vào và ra.
- Dòng điện
ngõ vào là
dòng I
B
.
- Dòng ngõ ra là dòng I
E
.

- Điện áp ngõ vào là V
BC
.
- Điện áp ngõ ra là V
EC
.
B
E
C
•
vi
I
B
I
E
R
L
I
C
Mạch CC đơn giản hóa
3.2.3 Mch C chung
(Common Collector – CC)
3.3 Đặc tuyến Vôn – Ampe của BJT
Đc tuyn vào: nêu quan hệ giữa dòng điện và
điện áp ở ngõ vào.
Đc tuyn ra: quan hệ giữa dòng và áp ở ngõ ra.
Đc tuyn truyn đt dòng đin: nêu sự phụ
thuộc của dòng điện ra theo dòng điện vào.
Đc tuyn hi tip đin áp: nêu sự biến đổi của
điện áp ngõ vào khi điện áp ngõ ra thay đổi.

Ví dụ: Xét mạch BJT mắc CE
Đc tuyn ngõ vào mch CE:
constV
BEB
CE
)V(fI
=
=
3.3 Đặc tuyến Vôn – Ampe của BJT
Ví dụ: Xét mạch BJT mắc CE
Đc tuyn ngõ ra mch CE:
constICEC
B
)V(fI
=
=
3.3 Đặc tuyến Vôn – Ampe của BJT
Điểm phân cực tĩnh (điểm làm việc tĩnh)
Là giao điểm của đường tải một chiều với đặc
tuyến Vôn-Ampe.
Đim làm vic tĩnh  ngõ vào: là giao điểm của
đường tải một chiều và đặc tuyến Vôn-Ampe
ở ngõ vào.
Đim làm vic tĩnh  ngõ ra: là giao điểm của
đường tải một chiều và đặc tuyến Vôn-Ampe
ở ngõ ra.
3.4 Phân cực cho BJT
 Phân cực kiểu định dòng base (I
B
)

 Phân cực kiểu phân áp
 Phân cực nhờ hồi tiếp từ collector
 …
3.4 Phân cực cho BJT
3.4.1 Phân cực kiểu định dòng base I
B
Phương trình đường tải ở ngõ vào:
V
CC
= I
B
R
B
+ V
BE
B
CC
BE
BB
BECC
B
R
V
V
RR
VV
I +−=
−
=⇒
1




=
):(3.0
):(7.0
GeBJTV
SiBJTV
V
BE
Phương trình đường tải ở ngõ ra:
V
CC
=I
C
R
C
+V
CE
C
CC
CE
C
C
R
V
V
R
I +−=⇒
1

Điểm làm việc tĩnh ở ngõ ra: Q(I
CQ
,V
CEQ
)
Q: quiet (tĩnh)
Phương trình đường tải ở ngõ ra:
C
CC
CE
C
C
CCCECC
R
V
V
R
I
RIVV
+−=⇒
+=
1
DCLL
Phương trình đường tải ở ngõ ra:
Phân cực kiểu định dòng base (I
B
)
Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ. BJT có β=50, V
BE
=0.7V. Tìm

a. I
BQ
, I
CQ
b. V
CEQ
c. V
B
, V
C
d. V
BC
e. Cho biết BJT đang hoạt động ở chế độ nào?
ĐS:
a. I
BQ
=47.08µA, I
CQ
=2.35mA
b. V
CEQ
=6.83V
c. V
B
=0.7V, V
C
=6.83V
d. V
BC
= −6.13V

Phân cực kiểu định dòng base (I
B
)
Ví dụ: Cho mạch phân cực BJT có điểm làm việc Q và
đường tải như hình vẽ. Tìm V
CC
, R
C
, R
B.
Biết V
BE
=0.7V
ĐS:
V
CC
=20V, R
C
=2KΩ,
R
B
=772KΩ
EB
BECC
B
RR
VV
I
β
+

−
=
Phân cực kiểu định dòng base (I
B
)
Trường hợp có thêm điện trở R
E
Phân cực kiểu định dòng base (I
B
)
Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ. BJT có β=50, V
BE
=0.7V.Tìm:
ĐS:
a. I
B
=40.1µA
b. I
C
=2.01mA
c. V
CE
=13.97V
d. V
C
=15.98V
e. V
E
=2.01V
f. V

B
=2.71V
g. V
BC
=−13.27V
3.4.2 Phân cực kiểu phân áp