Tài Liệu bài giảng transistors hay nhất

CHƯƠNG 4: TRANSISTOR

1


NỘI DUNG








LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN
CẨU TẠO
PHÂN LOẠI
NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG
ỨNG DỤNG
CÁC PHƢƠNG PHÁP PHÂN CỰC
2


1. LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN

3


4

3.1. CẤU TẠO VÀ KÍ HIỆU
CẤU TẠO: Transistor là linh kiện bán dẫn gồm 2 lớp

tiếp xúc P-N

5


Tuỳ thuộc vào sự sắp xếp của các vùng bán dẫn P-N mà
có 2 loại transistor là NPN và PNP

6


Sơ đồ chân Transistor

7


3.2. Ho¹t ®éng
Tuú theo sù ph©n cùc cho hai líp tiÕp xóc B-E
(JE) vµ B-C (JC), transistor cã 3 chÕ ®é ho¹t
®éng:
- ChÕ ®é khuÕch ®¹i(ChÕ ®é tÝch cùc)
- ChÕ ®é b·o hoµ
- ChÕ ®é c¾t dßng (chÕ ®é ng¾t)

8

3.2.1. chÕ ®é khuÕch ®¹i:
TiÕp xóc B-E ®-îc ph©n cùc thuËn
TiÕp xóc B-C ®-îc ph©n cùc ng-îc

9


XÐt ho¹t ®éng transistor npn ë chÕ ®é khuÕch
®¹i

10


11


3.2.2. Chế độ bão hòa






BJT làm việc ở chế độ bão hòa: lớp tiếp
giáp B-E và B-C đều phân cực thuận;
Khi đó transistor tƣơng đƣơng với 2 diode
phân cực thuận, nên rCE rất nhỏ → UCEsat ͌
0.
Khi T đang hoạt động ở chế độ bão hòa,
nếu ta tăng IB lên thì IC giữ nguyên một giá

trị không đổi và bằng ICsat.
12


3.2.3. Chế độ cắt dòng


Để T hoạt động ở chế độ cắt dòng, cả JE và
JC đều phân cực ngƣợc. Khi đó, rCE rất lớn,
UCE max; IC= 0.

13


3.2.4. Đặc tuyến V-A của transistor.


Đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa dòng điện IC và
điện thế VCE tương ứng với mỗi một giá trị IB nhất
định gọi là đường đặc tuyến của transistor.
IC

IC

RB

Rc

VCE

B

C

VCC

IB
VBB

0
Hình 4.9: Mạch khảo sát đặc tuyến

A
Vùng
bão
hoà

0,7

UCE max

Vùng tích cực

UCE
Vùng đánh thủng

Hình 4.10: Đặc tuyến ra của transistor

14

Họ đặc tuyến V-A của transistor:

15


3.3. Các tham số cơ bản của BJT


3.3.1. Hệ số khuếch đại dòng điện một chiều.

 DC







IC

IB

(4.2)

DC thường nằm trong khoảng từ 20 đến 200 hoặc cao
hơn. DC thường được biểu diễn là hFE trong các bảng
tham số tra cứu của transistor.
hFE = DC
IC

Hệ số truyền đạt dòng điện: DC =
(4.4)
IE
DC luôn nhỏ hơn 1 và thường nằm trong khoảng từ 0.95
đến 0.99
16










Dòng điện cực đại : Là dòng điện giới hạn của
transistor, vượt qua dòng giới hạn này Transistor sẽ
bị hỏng.
Điện áp cực đại : Là điện áp giới hạn của
transistor đặt vào cực CE , vượt qua điện áp giới
hạn này Transistor sẽ bị đánh thủng.
Tấn số cắt : Là tần số giới hạn mà Transistor làm
việc bình thường, vượt quá tần số này thì độ
khuyếch đại của Transistor bị giảm .
Công suất cực đại : Khi hoat động Transistor tiêu
tán một công xuất P = UCE . ICE nếu công suất này
vượt quá công suất cực đại của Transistor thì
Transistor sẽ bị hỏng .
17

PNP transistors

Code

Struc
ture

Case
style

IC
max.

VCE
max
.

hFE
min.

Ptot
max.

Category
(typical use)

Possible
substitutes

BC17
7

PNP

TO18

100
mA

45V

125

300mW

Audio, low power

BC477

BC17
8

PNP

TO18

200
mA

25V

120

600mW

General purpose, low
power

BC478

BC17
9

PNP

TO18

200
mA

20V

180

600mW

Audio (low noise), low
power

BC47
7

PNP

TO18

150
mA

80V

125

360mW

Audio, low power

BC177

BC47
8

PNP

TO18

150
mA

40V

125

360mW

General purpose, low
power

BC178

TIP32
A

PNP

TO220

3A

60V

25

40W

General purpose,
high power

TIP32C

TIP32
C

PNP

TO220

3A

100
V

10

40W

General purpose,
high power

TIP32A

18


NPN transistors

Code

Stru
ctur
e

Case
style

IC
max.

VCE
max.

hFE
min
.

Ptot
max.

Category
(typical use)

Possible
substitutes

BC107

NPN

TO18

100mA

45V

110

300mW

Audio, low power

BC182 BC547

BC108

NPN

TO18

100mA

20V

110

300mW

General purpose, low
power

BC108C BC183
BC548

BC108C

NPN

TO18

100mA

20V

420

600mW

General purpose, low
power

BC109

NPN

TO18

200mA

20V

200

300mW

Audio (low noise), low
power

BC184 BC549

BC182

NPN

TO92C

100mA

50V

100

350mW

General purpose, low power

BC107 BC182L

BC182L

NPN

TO92A

100mA

50V

100

350mW

General purpose, low power

BC107 BC182

BC547B

NPN

TO92C

100mA

45V

200

500mW

Audio, low power

BC107B

BC548B

NPN

TO92C

100mA

30V

220

500mW

General purpose, low power

BC108B

BC549B

NPN

TO92C

100mA

30V

240

625mW

Audio (low noise), low power

BC109

2N3053

NPN

TO39

700mA

40V

50

500mW

General purpose, low power

BFY51

BFY51

NPN

TO39

1A

30V

40

800mW

General purpose, medium power

BC639

BC639

NPN

TO92A

1A

80V

40

800mW

General purpose, medium power

BFY51

TIP29A

NPN

TO220

1A

60V

40

30W

General purpose, high power

19


3.4. Các cách mắc BJT
Tuỳ vào cách đƣa tín hiệu vào và cách lấy
tín hiệu ra mà chia thành 3 cách mắc:
 Mạch EC
 Mạch BC
 Mạch CC

20


Mạch EC
IC

IB

Ur
Uv
IE

(a)

21


Mạch CC
IE

E

IB
B
Ur
Uv
IC

C

(a)

22


Mạch BC
22V

56K

6,8K

10F

IC

IE

+
C

E
Uv

UBE = 0,7V
 = 99; r0= 

UR

Ur

IB

+
50F
B

+
8,2K

1,5K

10F

UV

(a)

H×nh 9

23


3.4. Các họ đặc tuyến






Đặc tuyến vào là quan hÖ gi÷a dßng ®iÖn vµo biÕn

thiªn theo ®iÖn ¸p vµo khi ®iÖn ¸p ra gi÷ kh«ng ®æi.
§Æc tuyÕn ra lµ quan hÖ gi÷a dßng ®iÖn ra biÕn thiªn
theo ®iÖn ¸p ra khi dßng ®iÖn vµo gi÷ kh«ng ®æi.
§Æc tuyÕn truyÒn ®¹t lµ quan hÖ gi÷a dßng ®iÖn ra
biÕn thiªn theo dßng ®iÖn vµo khi ®iÖn ¸p ra gi÷
kh«ng ®æi.

24


3.4.1. Mắc theo
-Đặc tuyến vào:

kiểu CB:

25