Electronic principles - Chapter 7 docx

Chương 7
Cơ bản về BJT

Từ Vựng (1)
•
Amplifying transistor circuit = mạch transistor
khuếch đại (KĐ)
•
Base bias = phân cực [bằng dòng] nền [hằng]
•
Base-emitter voltage = điện áp nền-phát
•
Base voltage = điện áp (ở cực) nền
•
Circuit value = giá trị mạch
•
Collector voltage = điện áp (ở cực) thu
•
Correction factor = hệ số hiệu chỉnh
•
Cutoff point = điểm cắt

Từ Vựng (2)
•
Emitter bias = phân cực [bằng dòng] phát [hằng]
•
Emitter voltage = điện áp (ở cực) phát
•
Fixed base current = dòng nền cố định
•

Fixed emitter current = dòng phát cố định
•
Hard saturation = bão hòa sâu
•
Load line (LL) = đường tải; ex: DC LL
•
Photodiode = diode quang

Từ Vựng (3)
•
Phototransistor = transistor quang
•
Quiescent point = điểm tĩnh
•
Saturation = bão hòa
•
Soft saturation = bão hòa ít
•
Switching circuit = mạch chuyển mạch, mạch xung
•
Two-state circuit = mạch 2 trạng thái

Nội dung chương 7
1. Những thay đổi trong độ lợi dòng
2. Đường tải
3. Điểm làm việc (điểm hoạt động)
4. Phát hiện bão hòa
5. Khóa BJT
6. Phân cực phát
7. Mạch lái LED

8. Hiệu ứng của những thay đổi nhỏ
9. Troubleshooting
10. Nói thêm về dụng cụ quang ĐT
11. Transistor loại SMT

Giới thiệu
•
Có 2 cách để thiết lập điểm làm việc của
BJT:
–
Phân cực [dòng] nền [hằng]
–
Phân cực [dòng] phát [hằng]
•
Phân cực nền thường được dùng trong
các mạch xung/số (BJT làm khóa ĐT)
•
Phân cực phát thường được dùng trong
các mạch KĐ (BJT ở chế độ KĐ)

7-1 Những biến đổi trong độ lợi dòng
•
β
dc
phụ thuộc: BJT, dòng IC, và nhiệt độ
H.7-1 Sự biến đổi của độ lợi dòng


7-2 Đường tải
H.7-2 Phân cực nền (a) mạch; (b) đường tải

Cho trước R
B
và β
dc
, ta có thể tìm được điểm làm việc (I
C
, V
CE
) như sau:
•
Gần đúng (khi BJT hoạt động ở chế độ KĐ):
I
C
= β I
B
= β (V
BB
- V
BE
)/R
B

V
CE
= 15V - I
C
R
C
•
Đồ thị: dùng DC LL với phương trình:

I
C
= (V
CC
- V
CE
)/R
C
(thí dụ này có V
CC
=15V và R
C
=3K)

Điểm bão hòa và điểm cắt
H.7-3 Tìm 2 đầu của DC LL :
(a) mạch;
(b) tính dòng bão hòa cực thu I
C(sat)
;
(c) tính điện áp cắt V
CE(cutoff)
•
Điểm bão hòa:
I
C(sat)
= V
CC
/R
C

(V
CE
=0)
•
Điểm cắt:
V
CE(cutoff)
=V
CC
(I
C
=0)

Ảnh hưởng của R
C
đến DC LL (1/2)

Ảnh hưởng của R
C
đến DC LL (2/2)

7-3 Điểm làm việc Q (điểm tĩnh)
H.7-6 Tính điểm Q: (a) mạch; (b) điểm Q thay đổi do biến động ở độ lợi dòng
Các công thức tính điểm Q:

7-4 Phát hiện bão hòa
•
Có 2 loại mạch cơ bản: KĐ và chuyển
mạch (xung/số)
–

Mạch KĐ: điểm Q phải luôn luôn ở trong miền
tích cực thuận (KĐ)
–
Mạch xung/số: điểm Q ở bão hòa (ON) hay
cắt (OFF)

Các câu trả lời không thể có
•
Để xác định BJT ở miền tích cực
hay bão hòa, người ta dùng cách
sau:
1. Giả sử rằng BJT ở miền tích cực
2. Tính dòng và áp
3. Nếu trong các tính toán có kết quả
không thể có thì giả thiết sai  BJT
bão hòa; còn tất cả tính toán hợp lý thì
BJT ở tích cực.

Thí dụ phát hiện bão hòa
H. 7-7 (a) mạch phân cực nền; (b) DC LL
Phương pháp dòng bão hòa:
I
C(sat)
=20V/10K=2 mA
I
B
lý tưởng =0.1mA
I
C
= 50 I

B
= 5 mA > I
C(sat)

 (không thể có)
 BJT bão hòa
Phương pháp điện áp ở cực thu
I
C
= 50 I
B
= 5 mA
V
CE
= 20V - 5mA * 10K = –30V
 không thể có vì BJT tích cực có V
CE
>0
BJT bão hòa.

Bão hòa sâu
•
Ở miền bão hòa độ lợi dòng giảm:
β
dc(sat)
= I
C(sat)
/I
B
< β

dc
ở chế độ KĐ
TD: H.7-7 có β
dc(sat)
= 2mA/0.1mA=20 < 50
•
Bão hòa sâu: khi β
dc(sat)
= 10
•
Bão hòa ít: β
dc(sat)
nhỏ hơn β
dc
ở chế độ KĐ
không nhiều

Phát hiện nhanh bão hòa
H.7-8 (a) Bão hòa sâu; (b) Đường tải
•
Khi V
BB
= V
CC
thì BJT bão hòa sâu khi:
R
B/
R
C
= 10

Tại sao?

7-6 Phân cực [bằng dòng] phát
H.7-9 Phân cực [dòng] phát [hằng]
Ta có:
I
E
= V
E
/R
E
= (V
BB
-V
BE
)/R
E

= V
BB
/R
E
= const
nếu V
BB
>= 20 V
BE
Suy ra điểm tĩnh Q:
I
CQ

= I
EQ
=V
BB
/R
E
= const
V
CEQ
= V
CC
- I
CQ
(R
C
+R
E
) = const

điểm Q ổn định khi β thay đổi.
Thực tế cũng bị ảnh hưởng nhưng rất ít!

7-7 Mạch lái LED
H. 7-12 (a) Phân cực nền; (b) Phân cực phát
H.7-12 (a) Phân cực nền:
BJT là khóa điện tử
•
Muốn thay đổi dòng qua LED:
 thay đổi R
C

và/hoặc V
CC
Vì I
LED
=(V
CC
– V
LED
– V
CESAT
)/R
C

•
Nếu R
B
=10R
C
thì có bão hòa sâu
H.7-12 (b) Phân cực phát:
BJT KĐ khi khóa đóng
•
Muốn thay đổi dòng qua LED:
 thay đổi R
E
và/hoặc V
BB
vì I
LED
= I

C
= I
E
= V
BB
/R
E
= const