mạch transistor BJT

Chương 3. Transistor BJT
(Bipolar junction transistor)
I. Cấu tạo, ký hiệu và hình dạng:

Các ký tự: E(Emitter): Cực phát, B(Base): cực nền, C(collector): cực thu
1


2


II. Nguyên lý hoạt động:
Để BJT làm việc, người ta đưa điện áp 1 chiều tới các điện cực
của nó, gọi là phân cực cho BJT. Đối với chế độ KĐ thì VBE phân
cực thuận, VBC phân cực ngược.

Áp dụng định luật kirchhoff ta được:

I E  IC  I B
Đặt:

IC

IE
� I C   .I E

(1)

: Hệ số truyền đạt
(2)
3

Thế (1) vào (2):

IC   ( I B  IC )


� IC 
IB
1
Đặt:



1

Vậy:

IC   I B

: Hệ số khuếch đại dòng transistor

� I E  (   1) I B
Ta nói BJT có chức năng KĐ dòng 1 chiều.
α thường có giá trị: 0,97 < α < 0,99, thường xem α ≈ 1
Do β >> 1 nên ta có thể xem IC ≈ IE = β.IB
4


III. Đặc tuyến V-A:

3.1. Mạch B chung(CB): (common Base)

Tín hiệu cần KĐ đưa vào giữa cực E và B, tín hiệu sau khi đã
KĐ được lấy ra từ cực C và B. Cực B là cực chung của mạch vào
và ra. Như vậy dòng vào là dòng emitter, dòng ra là dòng collector,
điện áp vào là điện áp VEB, điện áp ra là điện áp VCB.
5


3.1.1. Đặc tuyến ngõ vào(input curves):
Là đặc tuyến biểu diễn sự thay đổi của dòng IE theo điện thế ngõ
vào VEB với VCB được chọn làm thông số.

- Khi mối nối C-B để hở, đặc tuyến có dạng như đặc tuyến diode
khi phân cực thuận.
- Điện áp ngưỡng của đặc tuyến giảm khi VCB tăng

6


3.1.2. Đặc tuyến ngõ ra(output curves):
Là đặc tuyến biểu diễn sự thay đổi của dòng IC theo điện thế ngõ
vào VCB với dòng IE được chọn làm thông số.

7


3.2. Mạch E chung(CE): (common Emitter)
Đây là cách mắc thông dụng nhất trong các ứng dụng của BJT.
Mạch điện như sau:

Cực E là cực chung của mạch vào và ra, dòng điện vào là IB, dòng
ra là IC, điện áp vào là VBE, điện áp ra là VCE.
8


3.2.1. Đặc tuyến ngõ vào(input curves):
Là đặc tuyến biểu diễn sự thay đổi của dòng IB theo điện thế ngõ
vào VBE với VCE được chọn làm thông số.

9


3.2.2. Đặc tuyến ngõ ra ( output curves):
Là đặc tuyến biểu diễn dòng IC theo điện thế ngõ ra VCE với
dòng ngõ vào IB được chọn làm thông số.

10


3.3. Mạch C chung(CC): (common Collector)
Tín hiệu cần KĐ đưa vào giữa cưc B và C. Tín hiệu ra được lấy ở
cực E và C.

Mạch CC có tính chất là tổng trở vào lớn, tổng trở ra nhỏ ngược
với mạch CB, CE hay còn gọi là mạch theo điện áp. Thông thường
người ta sử dụng làm mạch tiền KĐ.
Đặc tuyến ngõ ra của cấu hình CC giống như CE
11

IV. Các dạng mạch phân cực của BJT:
Các bước để giải tích mạch:
- Bước 1: Dùng mạch điện ngõ vào để xác định dòng ngõ vào (I B
hoặc IE)
- Bước 2: Suy ra dòng ngõ ra từ các liên hệ IC = βIB
- Bước 3: Dùng mạch điện ngõ ra để tìm các thông số còn
lại(điện thế tại các chân, giữa các chân của BJT)

4.1. Mạch phân cực kiểu định dòng cực B:

12


4.2. Mạch phân cực ổn định cực E:

Trong thực tế thường chọn RE sao cho:

�1 1 �
VE  � � �
VCC
�5 10 �
13


4.3. Mạch phân cực kiểu phân áp:

14

* Ta cũng có thể phân tích gần đúng như sau:
Lúc này có thể xem IBQ rất nhỏ. Do đó:

VB  VCC

RB 2
RB1  RB 2

VBE  VB  VE � VE  VB  VBE � I EQ  I CQ

Mà:
* Chú ý:

VE

RE

Trong thiết kế mạch, để ổn định điểm làm việc và thường chọn
RB1, RB2 như sau:

RBB

1
� . .RE
10

�

VCC
�

RB1  RBB .
�
VBB
�
�
RBB .VCC
RBB
�
RB 2 

�
VBB VCC  VBB
1
�
VCC
�
15


4.4. Mạch phân cực nhờ hồi tiếp từ cực C:

16


4.5. Phân tích đường đặc tải:
Căn cứ vào các mạch ở các mạch phân cực từ mục 4.1 đến mục 4.4
Ở đây chỉ xét đường đặc tải tĩnh.

17

4.6. Thiết kế mạch phân cực:
Ví dụ 1:
Cho mạch phân cực với đặc tuyến ngõ ra của BJT như
hình vẽ. Xác định VCC, RC, RB?

18


Ví dụ 2:
Hãy thiết kế mạch phân cực có dạng như hình vẽ. Với
ICQ=2mA, VCEQ=10v.

19


Ví dụ 3:
Hãy thiết kế mạch phân cực có dạng như hình vẽ, với
BJT(Si).

20