Slide kỹ thuật điện tử bai2 BJT

7/25/2018

BÀI 02: BJT
(BIPOLAR JUNCTION TRANSISTOR)

I.

Dòng chảy trong BJT:
1. Cấu trúc, loại, và ký hiệu BJT:
0.150 in

0.150 in
0.001 in

E

P

n

0.001 in

C

P

E

n

p

n

C

B

B

C
B

PNP

E

B

NPN

E

Hình 2.1: Cấu tạo và ký hiệu Transistor loại NPN và PNP
-

E (Emitter): cực phát

-

C (Collector): cực thu

-

B (Base): cực nền

1


7/25/2018

2. Dòng chảy trong BJT
IC

IC
NPN

IB
IE

PNP

IB
IE

IC = IB
IE = IC + IB = IB + IB = ( +1) IB
 (hfe): hệ số khuếch đại dòng

Điểm làm việc tĩnh Q(IC, VCE) của BJT

Đường tải điện (load line)

IB1 < IB2 < IB3 < IB4
IB quá nhỏ, VCE ~ VCC: BJT ngưng dẫn
IB quá lớn VCE ~ 0: BJT dẫn bão hòa
IB trung bình (Q nằm xung quanh điểm giữa đường thẳng tải điện): BJT
hoạt động ở chế độ khuếch đại.

2


7/25/2018

II.

Phân Cực BJT :

CÁC MẠCH
PHÂN CỰC BJT

PHÂN CỰC IB CỐ ĐỊNH
PHÂN CỰC ĐỊNH DÒNG
IB VÀ CÓ THÊM RE
PHÂN CỰC HỒI TIẾP
PHÂN CỰC KIỂU PHÂN
ÁP

Phương pháp chung để giải mạch phân
cực gồm ba bước:
-

Bước 1: Xác định loại BJT, vẽ các dòng điện IB, IC và
IE. Vẽ các điện áp VBE, VCE.

-

Bước 2: Áp dụng Kirchoff 2 cho mối nối BE để xác
định dòng điện ngõ vào IB.
Suy ra dòng điện ngõ ra từ các liên hệ IC=βIB

-

- Bước 3: Áp dụng Kirchoff 2 cho mối nối CE để
xác định điện áp ra VCE và điện thế tại các chân
của BJT.

3


7/25/2018

a. Phân cực định dòng IB cố định (Fixed – Bias) :
* Xác định điểm làm việc Q(VCE, IC):
VCC

- Mạch nền-phát (Base-Emitter):

Vcc = IB.Rb + VBE

Rb

Với: VBE= V = 0.7V (Si) ; V = 0.3V(Ge)

IB 

Rc

IC

IB

VCC V

V

IE

Rb

0

IC = βIB
Mạch ngõ ra thu-phát (Collector- Emitter):

VCE  VCC  RC I C

VCC  RC I C  VCE

b. Phân cực định dòng IB có thêm điện trở Re :
VCC

 Xác định điểm làm việc Q (VCE, IC)
Ta có: VCC = IB. Rb + V + IC Re
Với

IC =  IB =>

=

Và :

Rc

Rb

IC

IB
IE

Re

0

VCE = VCC – IC RC –IC Re = VCC – IC (RC + Re).

4


7/25/2018

c. Phân cực có hồi tiếp :
Vcc

Rc

 Xác định điểm làm việc Q (VCE, IC)
Ta có VCC = (IB +IC) RC +IB Rb + V

Rb

Với IC = IB:

IC

IB
IE

−

=

1+

0

+

Và : VCE = VCC - IERC

d. Phân cực dùng cầu phân áp:
VCC

VCC

Rc
R1

Rb

VBB

IB

Rc

IC
IE
Re

Re

R2

0

0

 Xác định điểm làm việc Q (VCE, IC)
VBB = IB .Rb + V + Ic.Re

Với IC = .IB, trong đó:

=
Và: VCE =VCC – IC Rc - ICRe => VCE = VCC – IC (Rc + Re)

5


7/25/2018

Ví dụ 1: Cho mạch khuếch đại như hình vẽ, Transistor loại Si
có Vγ = 0,7V; hệ số khuếch đại dòng  =100. Xác định điểm
làm việc tĩnh Q (VCE, IC) và cho biết trạng thái hoạt động của
BJT?

Ví dụ 2: Cho mạch khuếch đại như hình vẽ, Transistor loại Si có
V = 0,7V;  =120. Hãy xác định điểm làm việc tĩnh Q(VCE, IC).

6


7/25/2018

Ví dụ 4: Cho tầng khuếch đại CE như hình vẽ,
Transistor có Vγ = 0,7V; Xác định điểm tĩnh làm việc Q, và cho
biết trạng thái hoạt động của BJT?

Vcc= - 5V

Rb

Rc

100K

500

Vcc= 15V

Vcc= 9V

Rb

Rc

R2

Rc

430K

910

8K

800

R1

Re

2K

200

 =100

PNP
 =300

Re

 =100

100
0
0
0

(a)

(b)
(c)

Cho sơ đồ mạch điện, xác định:
(a) Dòng IB , IC
(b) Điện áp VE , VC, VCE
+18V

+20V

R16

R20

3.3K

10K

R18

R22

39K

75K

Q6

Q7

NPN

 =80

 =120

R17

R15

1K

R21

NPN

R19
1.2K

8.2K
10K

7


7/25/2018

Cho sơ đồ mạch điện, xác định điểm làm việc tĩnh Q (IC, VCE)
+16V

R3
1.5K

Q1

R5

PNP
240K

 =120

R4
3.6K

Xác định điểm làm việc tĩnh Q (IC, VCE).

+20V
+12V

R3

R6

100

100

R9
80K

R1

Q2

1M

 =120

PNP

R2
4.7K

R5

Q1

Q3

PNP
240K

 =80

PNP

 =120

R4
1k

R8

R7
120

20K

-15V

8


7/25/2018

Cho sơ đồ mạch điện, xác định giá trị điện trở RB
Vcc =?

Vcc =?

R11

R13

15

2.7K

2.2K

R12 =?

R10 =?

Q4  =?

NPN

IB =20A

VCE =7,2V
IE =4mA

Q5

 =?

NPN

IB =15A

VCE =7,3V
2,1V

R14
.68K

III. BJT hoạt động ở chế độ ON/OFF (công tắc điện tử)

- Transistor ngưng dẫn khi dòng điện IB = 0, lúc này điện áp ra VC = VCC.
- Transistor dẫn bão hòa khi dòng điện IB = IBsat, lúc này điện áp VC = 0V
(thực tế khoảng 0.1 đến 0.2V).
MỤC ĐÍCH MẠCH ON/OFF: khuếch đại tín hiệu điều khiển

9


7/25/2018

Ví dụ 01: Cho mạch điều khiển như hình vẽ:
a. Vẽ và giải thích dạng sóng ngõ ra.
b. Xác định RC và RB của mạch điện nếu Vγ = 0,7V,
ICsat=10mA

0,48K

53K

Ví dụ 2: Cho mạch điều khiển như hình vẽ:
a. Vẽ và giải thích dạng sóng ngõ ra.
b. Xác định RC và RB của mạch điện nếu Vγ = 0,7V,
ICsat= 300mA

10


7/25/2018

Ví dụ 03: Xác định RC và RB của mạch điện nếu ICsat=100mA

Ví dụ 4: Cho mạch điều khiển LED như hình vẽ, với Vcc= 5V.
a. Với Vin= 0V hay 5V thì BJT có khả năng dẫn điện?
b. Xác định Rc để led đủ sáng (biết dòng qua LED là Iled= 10mA và
Vled= 2V.)
c. Với  =220, V = 0,7V hãy xác định Rb để Transistor có thể điều
khiển LED sáng ở chế độ dẫn bão hòa.

11

7/25/2018

Ví dụ 5: Cho mạch điều khiển Relay như hình vẽ, biết Relay có điện trở
cuộn dây RL=300, VCC = 12V.
a. Để điều khiển đóng Relay thì chân điều khiển Vi ở mức 0 (0V) hay
mức 1 (5V)?
b. Xác định Icmax của BJT?
c. Giả sử BJT có Vγ= 0,7V, β= 100. Hãy xác định Rb?

VCC= 12V

5

220V

3
D1

4
1
2
LAMP
RELAY SPDT

Vi= 5V

Rb

0

12


7/25/2018

13