Chương 5: MẠCH PHÂN CỰC VÀ KHU ẾCH ÐẠI T Í N HIỆU NHỎ DÙNG B J T Ta biết BJT có thể hoạt ñộng trong 3 v ùn g : - Vùng tác ñộng: (Vùng khuếch ñại hay tuyến t í nh ) với nối B-E phân cực thuận nối B-C phân cực nghịch - Vùng bảo hòa: Nối B-E phân cực t hu ậ n Nối B-C phân cực thuận - Vùng ngưng: Nối B-E phân cực n g h ịc h Tùy theo nhiệm vụ mà hoạt ñộng của transistor phải ñược ñặt trong vùng nào. Như vậy, phân cực transistor là ñưa các ñiện thế một chiều vào các cực của transistor như thế nào ñể transistor hoạt ñộng trong vùng mong muốn. Dĩ nhiên người ta còn phải thực hiện một số biện pháp khác ñể ổn ñịnh hoạt ñộng transistor nhất là khi nhiệt ñộ của transistor thay ñổi. Trong chương này, ta khảo sát chủ yếu ở BJT NPN nhưng các kết qủa và phương pháp phân tích vẫn ñúng với BJT PNP, chỉ cần chú ý ñến chiều dòng ñiện và cực tính của nguồn ñiện thế 1 chiều. 2.1. PHÂN CỰC CỐ ÐỊNH: ( F I X E D-B I AS) Mạch cơ bản như hình 2.1 Phương pháp chung ñể phân giải mạch phân cực gồm ba bước: - Bước 1 : Dùng mạch ñiện ngõ vào ñể xác ñịnh dòng ñiện ngõ vào (I B hoặc I E ). - Bước 2: Suy ra dòng ñiện ngõ ra từ các liên hệ I C =βI B I C =αI E - Bước 3:Dùng mạch ñiện ngõ ra ñể tìm các thông số còn lại (ñiện thế tại các chân, giữa các chân của BJT ) Áp dụng vào mạch ñiện hình 2.1 * Sự bảo hòa của B J T : Sự liên hệ giữa I C và I B sẽ quyết ñịnh BJT có hoạt ñộng trong vùng tuyến tính hay không. Ðể BJT hoạt ñộng trong vùng tuyến tính thì nối thu - nền phải phân cực nghịch. Ở BJT NPN và cụ thể ở hình 2.1 ta phải có: thì BJT sẽ ñi dần vào hoạt ñộng trong vùng bão hòa. Từ ñiều kiện này và liên hệ I C =βI B ta tìm ñược trị số tối ña của I B , từ ñó chọn R B sao cho thích hợp. 2.2. PHÂN CỰC ỔN ÐỊNH CỰC PHÁT: (EMITTER - STABILIZED B I AS) Mạch cơ bản giống mạch phân cực cố ñịnh, nhưng ở cực phát ñược mắc thêm một ñiện trở R E xuống mass. Cách tính phân cực cũng có các bước giống như ở mạch phân cực cố ñịnh. * Sự bảo hòa của B J T : Tương tự như trong mạch phân cực cố ñịnh, bằng cách cho nối tắt giữa cực thu và cực phát ta tìm ñược dòng ñiện cực thu bảo hòa I Csat Ta thấy khi thêm R E vào, I Csat nhỏ hơn trong trường hợp phân cực cố ñịnh, tức BJT dễ bão hòa hơn. 2.3. PHÂN CỰC BẰNG CẦU CHIA ð I Ệ N THẾ: (VOLTAGE - DIVIDER B I AS) Mạch cơ bản có dạng hình 2.3. Dùng ñịnh lý Thevenin biến ñổi thành mạch hình 2.3b Trong ñó: • Mạch nền - phát: V BB = R BB I B +V BE +R E I E Thay: I E =(1+ β )I B • Suy ra I C từ liên hệ: I C =βI B * Cách phân tích gần ñún g : Trong cách phân cực này, trong một số ñiều kiện, ta có thể dùng phương pháp tính gần ñúng. Ðể ý là ñiện trở ngõ vào của BJT nhìn từ cực B khi có R E là: Ta thấy, nếu xem nội trở của nguồn V BE không ñáng kể so với (1+β)R E thì R i =(1+β)R E . Nếu R i >>R 2 thì dòng I B <<I 2 nên I 1 # I 2 , nghĩa là R 2 //R i # R 2 . Do ñó ñiện thế tại chân B có thể ñược tính một cách gần ñúng: Vì R i =(1+β)R E # βR E nên thường trong thực tế người ta có thể chấp nhận cách tính gần ñúng này khi βR E ≥ 10R 2 . Khi xác ñịnh xong V B , V E có thể tính bằng: Trong cách tính phân cực này, ta thấy không có sự hiện diện của hệ số β. Ðiểm tĩnh ñiều hành Q ñược xác ñịnh bởi I C và V CE như vậy ñộc lập với β. Ðây là một ưu ñiểm của mạch phân cực với ñiện trở cực phát R E vì hệ số β rất nhạy ñối với nhiệt ñộ mặc dù khi có R E ñộ khuếch ñại của BJT có suy giảm. . ñộ của transistor thay ñổi. Trong chương này, ta khảo sát chủ yếu ở BJT NPN nhưng các kết qủa và phương pháp phân tích vẫn ñúng với BJT PNP, chỉ cần chú ý ñến chiều dòng ñiện và cực tính của. ra ñể tìm các thông số còn lại (ñiện thế tại các chân, giữa các chân của BJT ) Áp dụng vào mạch ñiện hình 2.1 * Sự bảo hòa của B J T : Sự liên hệ giữa I C và I B sẽ quyết ñịnh BJT có hoạt ñộng. Chương 5: MẠCH PHÂN CỰC VÀ KHU ẾCH ÐẠI T Í N HIỆU NHỎ DÙNG B J T Ta biết BJT có thể hoạt ñộng trong 3 v ùn g : -