Giáo trình Linh Kiện Điện Tử − Khi nối thu nền để hở, đặc tuyến có dạng như đặc tuyến của diode khi phân cực thuận. − Điện thế ngưỡng (knee voltage) của đặc tuyến giảm khi V CB tăng. Đặc tuyến ngõ ra (output curves) Là đặc tuyến biểu diễn sự thay đổi của dòng điện cực thu I C theo điện thế thu nền V CB i dòng điện cực phát I E làm thông số. sau: Ta chú ý đến ba vùng hoạt động của transistor. ờng thẳng song song và cách đều. Trong các ứng dụng thông thường, transistor được phân cực trong vùng tác động. ùng ngưng: nối nền phát phân cực nghịch (I E =0), nối thu nền phân cực nghịch. Trong vùng này transistor không hoạt động. Vùng bảo hoà: nối phát nền phân cực thuận, nối thu nền phân cực thuận. Trong các ứng d ng đặc biệt, transistor mới được phân cực trong vùng này. 2. Mắc theo kiểu cực phát chung. ây là cách mắc thông dụng nhất trong các ứng dụng của transistor. Mạch điện như sau: vớ Đặc tuyến có dạng như Vùng tác động: Nối nền phát phân cực thuận, nối thu nền phân cực nghịch. Trong vùng này đặc tuyến là những đư V ụ Đ 0 1 2 3 4 5 6 2 4 6 8 I = 0mA 1 mA 2 mA 3 mA A 5 mA 6 mA V CB (V) I C (mA) Vùng ngưng động Vùng tác 4 m Vùng bão hòa Hình 12 I CBO E Trang 69 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử + I 1 I 2 V 2 V 1 V CC V BB R B R C Hình 13 I B I C + V BE V CB + + Đặc tuyến ngõ vào: iểu diễn sự thay đổi của dòng điện I B theo điện thế ngõ vào V BE . Trong đó hiệu thế thu phát V CE chọn làm thông số. Đặc tuyến như sau: ặc tuyến ngõ ra: iểu diễn dòng điện cực thu I C theo điện thế ngõ ra V CE với dòng điện ngõ vào I B được chọn làm thông số. Dạng đặc tuyến như sau: B I B ( µ A) Đ B 0 V BE (V) 0,2 0,4 0,6 0,8 V CE = 0V V CE = 10V V CE = 1V 100 40 80 60 20 Hình 14 Trang 70 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử ảo hoà, vùng tác động và điện rĩ I CEO . Đặc tuyến truyền: (Transfer characteristic curve) Từ đ đặc tuyến truyền của transistor. ngõ vào V BE Đặc tuyế − Ta thấy cũng có 3 vùng hoạt động của transistor: vùng b vùng ngưng. − Khi nối tắt V BE (tức I B =0) dòng điện cực thu xấp xĩ dòng ặc tuyến ngõ vào và đặc tuyến ngõ ra. Ta có thể suy ra Đặc tuyến truyền biểu diễn sự thay đổi của dòng điện ngõ ra I C theo điện thế với điện thế ngõ ra V CE làm thông số. n có dạng như sau: 0 2 4 6 8 1 2 3 4 5 6 I = 0 µA 20 µA B 40 µA 60 µA 80 µ A 100 µ A 120 µ A I C (mA) Vùng tác động V CE (V) Vùng ngưng Vùng bão hòa Hình 15 I CEO Trang 71 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử I C (mA) 0 V BE (V) V CE =10(V) I CES = I CBO .1 .2 .3 .4 .5 6 7 8 Vùng ngưng Vùng tác động Vùng bảo hoà V BE (sat) cut-in Hình 16 Đối với transistor Si, vùng hoạt động có V BE nằm trong khoảng 0,5-0,8V. Trong vùng này, đặc tuyến truyền có dạng hàm mũ. Ở vùng bão hoà, dòng I tăng nhanh khi V BE t ng xấp x I CBO . y cả trong vùng t động, khi V BE thay đổi một lư ỏ (từ dòng I B thạy đổi) thì dòng I C thay đổi một lượng khá lớn. Vì thế, trong các ứng dụng, người ta dùng điện thế cực nền V B điện thế đi ển và cực B còn gọi là cực khi 3. nh hưởng của nhiệt độ lên các đặc tuyến của BJT. hư ta đã thấy, các tính chất điện của chất bán dẫn đều thay đổi theo nhiệt độ. Do đó, các đặc tuyến của BJT đều thay đổi khi nhiệt độ thay đổi. − Khi nhiệt độ tăng, các dòng ủa cực thu (I CBO ,Iceo, I CES ) đều tăng. − Khi nhiệt độ tăng, các độ lợi điện thế α DC , β DC cũng tăng. − Khi nhiệt độ tăng, điện thế phân cực thuận (điện thế ngưỡng) nối nền phát V BE n rỉ I CBO tăng gấp đôi khi nhiệt độ tăng 8 C trong transistor Si. C hay đổi. Ở vùng ngưng, khi V BE còn nhỏ, dòng rỉ qua transistor I CES rất nhỏ, thườ ĩ ợng nh Nga hoạ E làm ều khi ển. Ả N điện rỉ c giảm. Thông thường, V BE giảm 2,2mV khi nhiệt độ tăng 1 0 C. − Dòng điệ 0 ⎥ ⎦ ⎤ ⎢ ⎣ ⎡ = − 8 25t 0 CBO 0 CBO Ct(I 2).C25(I) Tác động của nhiệt độ ảnh h ởng quan trọng đến điểm điều hành của transistor. Nó là nguyên nhân làm cho thông số của transistor thay đổi và kết quả là tín hiệu có thể bị biến ư dạng. Trang 72 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử VII. ĐIỂM ĐIỀU HÀNH – ĐƯỜNG THẲNG ĐIỆN MỘ ỀU. a xem mạch dùng transistor BJT NPN trong mô hình cực nề hư sau: ể xác ỉnh điều hành Q và đường thẳng lấy điện m u, người ta thường dùng 3 bước: I C (mA) 50 0 C 25 0 C 250 µ A I B (µA) 50 0 C 25 0 C (2,2mV/ C) 200 µ A 150 µ A 100 µ A 0 LẤY T CHI T n chung n Đ định điểm t ột chiề V BE (mV) 0 I B =0 µ A 50 µ A 0 645 700 V CE (Volt) V BE (mV) 0 I C (mA) 645 700 50 C 0 25 0 C (2,2mV/ 0 C) 10 V CE =15V Hình 17 V EE V CC V BE V CB + + I E I C R E R C Vào Ra Hình 18 Trang 73 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử 1. Mạch ngõ vào: Ta có: V BE + R E I E - V EE = 0 E BEEE E R VV I − =⇒ Chú ý là V BE = 0,7V v Với BJT là Si và BE = 0,3V nếu BJT là Ge. 2. Từ công thức I C α DC I E ≅ I E . uy ra dòng điện cực thu I C . . Mạch ngõ ra: a c V CB - V CC + R C I C = 0 = S 3 T ó: C CC C CB C = R V R V I +− ây là phương trình đường thẳng lấy điện một chiều (đường thẳng lấy điện tỉnh). Trên ặc tuyến ra, giao điểm của đường thẳng lấy điện I E tương ứng (thông số) của đặc t Ta chú ý rằng: − Khi V CB = 0 ⇒ Đ đ với uyến r chính là đa iểm tỉnh điều hành Q. C CC V SHC R II ==⇒ (Dòng điện bảo hoà) − Khi I C = 0 (dòng ngưng), ta có: V CB = V CC = V OC ột ận xét: Để th ảnh hưởng tương đối của R C ,V CC , I E n điểm điều hành, ta xem ví dụ sau đây: V CB (Volt) 0 I C (mA) I E = 6mA I E = 5mA I E = 4mA I E = 3mA I E = 2mA I E = 1mA 0mA Q V CBQ C CC SH R V I = V CB =V CC =V OC Hình 19 M số nh ấy lê Trang 74 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử 1. Ảnh hưởng của điện trở cực thu R C : R C = 1,5KΩ; 2KΩ; 3 KΩ a có: V = 1V V CC = 12V EE C E BEEE E ImA3 1,0 7,11 R VV I ≈= − = − = T C CC C CB C R V R V I +−= * Kh C = 2 KΩ, i R mA6V 2 12 2 V C 3 CB B =⇒+−= ổi. Biên soạn: Trương Văn Tám * Khi R C = 1,5 KΩ (R C giảm), giữ R E , V EE , V CC không đ I E = 3mA I C R E = 100Ω Hình 20 R C V CB (Volt) 0 I C (mA) I E = 3mA I C # I E # 3mA V CB = V CC - R C .I C = 12 - 1,5x3 =7,5V mA8 5,1 12 R V I C CC SH === Q 2 4 6 8 10 12 Hình 21 6 5 4 3 2 1 V OC Trang 75 Giáo trình Linh Kiện Điện Tử I C # I E =3mA V C * Khi R C = 3 KΩ (R C tăng) B = V CC - R C .I C = 12 - 3x3 = 3V mA 4 3 12 R V I C CC SH === . Ảnh hưởng của nguồn phân cực nối thu nền CC . ếu giữ I E là hằng số (tức V và R E là hằng số C là hằng s y đổ CC , ta thấ : K V CC tăng thì V CB tăng, khi V CC giảm thì V CB giảm. Như vậy, khi giữ các nguồn phân cực V CC , V EE và R E cố định, thay đổi R C , điểm điều hành Q sẽ chạy trên đặc tuyến tương ứng với I E = 3mA. Khi R C tăng thì V CB giảm và ngược lại. 2 V N EE ), R ố, tha i nguồn V y hi V CB (Volt) 0 I C (mA) I E = 3mA Q 2 4 6 8 10 12 V OC Hình 22 8 4 3 2 1 7,5V 7 6 5 V CB (Volt) 0 I C (mA) I E = 3mA Q 2 4 6 8 10 12 V OC Hình 23 4 3 2 1 Trang 76 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Thí dụ: 3. Ảnh hưởng của I E lên điểm đ u hành: N giữ R C và V CC cố đị hay đổi I E (tức th i R E hoặc V EE ) ta thấy: khi I E tăng thì V CB giảm (tức I C tăng), khi I C giảm thì V CB tăng (tức I C giảm). E C eo và tiến dầ SH Transistor dần dần đi vào vùng bảo h gọi là I C (sat). Như vậy: V iề ếu ta nh, t ay đổ Khi I tăng thì I tăng th n đến trị I . oà. Dòng tối đa của I C , tức dòng bảo hoà C C R CC SH V I)t == sa(I Lúc này, V CB giảm rất nhỏ và xấp xĩ bằng 0V (th ự là 0,2V). hi I E giảm thì I C giảm theo. Transistor đi dần vào vùng ngưng, V CB lúc đó gọi là V CB (off) và I C = I CBO . ật s K EE = 1V V CC : 10V 12V 14V + R E = 100Ω R C = 2 K Ω I C I C (mA) 7 6 5 4 3 2 1 2 4 6 8 10 12 14 0 I E =3 (mA) V CB Hình 24 Q 1 Q 1 Q 2 V CC = 14V V CC = 12V V CC = 10V Hình 25 I C (mA) 7 6 5 3 2 1 2 4 6 8 10 12 14 4 0 I E =3 (mA) V CB Q 3 Q C CC SH)sat(C R V II == I E =2 (mA) I E =1 (mA) I E =4 (mA) I E =5 (mA) I E =6 (mA) Q 1 Q 2 Tăng Giảm Q 4 I CBO Trang 77 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Như vậy, V CB (off) = V OC = V CC . Vùng bảo hoà và vùng ngưng là vùng hoạt động không tuyến tính của BJT. ối với mạch cực phát chung, ta cũng có thể khảo sát tương tự. VIII. KIỂU MẪU MỘT CHIỀU CỦA BJT. ua khảo sát ở phần trước, người ta có thể dùng kiểu mẫu gần đúng sau đây của transistor trong mạch điện một chiều: mạc n với chú ý là điện thế thềm V BE khi phân cực thuận là 0,3V đối với Ge và 0,7V đối với Si. hí dụ 1: tính I E , I C và V CB của mạch c ư sau: Đ Q E C B α DC I E I E I C = α DC I E ≈ I E Trang 78 Biên soạn: Trương Văn Tám E C B Tr ≈ ansistor NPN E C B DC E E C α I I E I C = α DC I E ≈ I E ≈ B Transistor PNP Tuy nhiên, khi tính các thành phần dòng điện và điện thế một chiều của transistor, người ta thường tính trực tiếp trên Hình 26 h điệ ực nền chung nh T [...]... transistor thay đổi Ngoài thành phần một chiều còn có thành phần xoay chiều của nguồn tín hiệu tạo ra chồng lên Nghĩa là: iB(t) = IB + ib(t) iC(t) = IC + ic(t) iE(t) = IE + ie(t) vCB(t) = VCB + vcb(t) Trang 80 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử vBE(t) = VBE + vbe(t) Thành phần tức thời = thành phần DC + thành phần xoay chiều Trong mô hình các dòng điện chạy trong transistor ta thấy:... ro Hình 32 rb thường có trị số khoảng vài chục B r0 rất lớn nên có thể bỏ qua trong mô hình của Ω, transistor Trang 81 Biên soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử 2 Điện dẫn truyền (transconductance) Ta thấy rằng, dòng điện cực thu IC thay đổi theo điện thế nền phát VBE Người ta có thể biểu diễn sự thay đổi này bằng một đặc tuyến truyền (transfer curve) của transistor Đặc tuyến này giống như.. .Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Si RE - IE + 0,7V VEE IC VCB + - Si RE 0,7V VCC RC - + IE VEE RC - + IC VCB VCC Hình 27 Ta dùng 3 bước: VEE − 0,7 ; IC # αDC # IE RE Áp dụng định luật kirchoff (ngõ ra), ta có: − Với transistor NPN: VCB = VCC - RC.IC; VCB > 0 − Với transistor PNP: VCB = -VCC + RC.IC; VCB 0 − Với transistor PNP: VCE = -VCC + RC.IC >rb nên: Rin=hie ≈rπ≈βre 1 β 26mV 26mV 1 1 Ngoài ra, ; Vậy: rπ = và re = re = ≈ = = IC IE IC gm... thấy chúng hội tụ tại một điểm nằm trên trục VCE Điểm này được gọi là điểm điện thế Early VA Thông thường trị số này thay đổi từ 150 V đến 250 V và người ta thường coi VA = 200V IC(mA) 0 Early voltage VCE = -VA = -200V 10 40 VCE(volt) 30 20 50 IC(mA) Q ICQ ∆IC = ICQ VCE(volt) 0 VCEQ ∆VCE = VCE -(-VA) = VCE + VA ≈ VA Hình 39 Trang 85 Biên soạn: Trương Văn Tám ... tụ liên lạc C1 và C2 có điện dung như thế nào để dung kháng XC khá nhỏ ở tần số của nguồn tín hiệu để có thể xem như nối tắt (Short circuit) đối với tín hiệu xoay chiều và có thể xem như hở mạch (open circuit) đối với điện thế phân cực Mạch tương đương một chiều như sau: Si RE IE 0,7V VEE + - RC + VCB IC≈IE VCC Hình 30 Đây là mạch mà chúng ta đã khảo sát ở phần trước Nguồn điện thế xoay chiều VS(t) . R C .I C = 12 - 1,5x3 =7,5V mA8 5, 1 12 R V I C CC SH === Q 2 4 6 8 10 12 Hình 21 6 5 4 3 2 1 V OC Trang 75 Giáo trình Linh Kiện Điện Tử I C # I E . khi tính các thành phần dòng điện và điện thế một chiều của transistor, người ta thường tính trực tiếp trên Hình 26 h điệ ực nền chung nh T Giáo trình Linh Kiện Điện Tử Si V EE V CC R E. soạn: Trương Văn Tám Giáo trình Linh Kiện Điện Tử v BE (t) = V BE + v be (t) Thành phần tức thời = thành phầ DC + thành phần xoay chiều. ong vùng nền đ u của các dòng điện. Do nối nền phát