Đang tải... (xem toàn văn)
Transistor hay tranzito là một loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại hoặc một khóa điện tử. Transistor nằm trong khối đơn vị cơ bản xây dựng nên cấu trúc mạch ở máy tính điện tử và tất cả các thiết bị điện tử hiện đại khác. Vì đáp ứng nhanh và chính xác nên các transistor được sử dụng trong nhiều ứng dụng tương tự và số, như khuếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp, điều khiển tín hiệu, và tạo dao động. Transistor cũng được kết hợp thành mạch tích hợp (IC), có thể tích hợp tới một tỷ transistor trên một diện tích nhỏ. Cũng giống như điốt, transistor được tạo thành từ hai chất bán dẫn điện. Khi ghép một bán dẫn điện âm nằm giữa hai bán dẫn điện dương ta được một PNP Transistor. Khi ghép một bán dẫn điện dương nằm giữa hai bán dẫn điện âm ta được một NPN Transistor. Tên gọi Transistor là từ ghép của Transfer và resistor, tức điện trở chuyển đổi, do John R. Pierce đặt năm 1948 sau khi nó ra đời.1 Nó có hàm ý rằng thực hiện khuếch đại thông qua chuyển đổi điện trở, khác với khuếch đại đèn điện tử điều khiển dòng qua đèn thịnh hành thời kỳ đó.
1.DIOLE : Khái niệm Điốt bán dẫn linh kiện điện tử thụ động phi tuyến, cho phép dòng điện qua theo chiều mà không theo chiều ngược lại, sử dụng tính chất chất bán dẫn Mối tiếp xúc P – N => Cấu tạo Diode Ký hiệu hình dáng Diode bán dẫn Khi ta cấp điện áp dương (+) vào Anôt ( vùng bán dẫn P ) điện áp âm (-) vào Katôt ( vùng bán dẫn N ) , tác dụng tương tác điện áp, miền cách điện thu hẹp lại, điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt 0,6V ( với Diode loại Si ) 0,2V ( với Diode loại Ge ) diện tích miền cách điện giảm không => Diode bắt đầu dẫn điện Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn dòng qua Diode tăng nhanh chênh lệch điện áp hai cực Diode không tăng (vẫn giữ mức 0,6V ) Diode (Si) phân cực thuận – Khi Dode dẫn điện áp thuận đựơc gim mức 0,6V Đường đặc tuyến điện áp thuận qua Diode Kết luận: Khi Diode (loại Si) phân cực thuận, điện áp phân cực thuận < 0,6V chưa có dòng qua Diode, Nếu áp phân cực thuận đạt = 0,6V có dòng qua Diode sau dòng điện qua Diode tăng nhanh sụt áp thuận giữ giá trị 0,6V Khi phân cực ngược cho Diode tức cấp nguồn (+) vào Katôt (bán dẫn N), nguồn (-) vào Anôt (bán dẫn P), tương tác điện áp ngược, miền cách điện rộng ngăn cản dòng điện qua mối tiếp giáp, Diode chiu điện áp ngược lớn khoảng 1000V diode bị đánh thủng Diode bị cháy áp phân cực ngựơc tăng > = 1000V Đặt đồng hồ thang x 1Ω , đặt hai que đo vào hai đầu Diode, : Đo chiều thuận que đen vào Anôt, que đỏ vào Katôt => kim lên, đảo chiều đo kim không lên => Diode tốt Nếu đo hai chiều kim lên = 0Ω => Diode bị chập Nếu đo thuận chiều mà kim không lên => Diode bị đứt Ở phép đo Diode D1 tốt , Diode D2 bị chập D3 bị đứt Nếu để thang 1KΩ mà đo ngược vào Diode kim lên chút Diode bị dò 1 Cấu tạo Transistor Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai mối tiếp giáp P-N, ghép theo thứ tự PNP ta Transistor thuận, ghép theo thứ tự NPN ta Transistor ngược; phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều (không có nghĩa ta dùng diode ghép thành transistor) Ba lớp bán dẫn nối thành ba cực, lớp gọi cực gốc ký hiệu B ( Base ), lớp bán dẫn B mỏng có nồng độ tạp chất thấp Hai lớp bán dẫn bên nối thành cực phát (Emitter ) viết tắt E, cực thu hay cực góp (Collector ) viết tắt C, vùng bán dẫn E C có loại bán dẫn (loại N hay P ) có kích thước nồng độ tạp chất khác nên không hoán vị cho – Xét hoạt động Transistor NPN Ta cấp nguồn chiều UCEvào hai cực C E (+) nguồn vào cực C (-) nguồn vào cực E Cấp nguồn chiều UBEđi qua công tắc trở hạn dòng vào hai cực B E , cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E Khi công tắc mở , ta thấy rằng, hai cực C E cấp điện dòng điện chạy qua mối C E ( lúc dòng IC= ) Khi công tắc đóng, mối P-N phân cực thuận có dòng điện chạy từ (+) nguồn UBEqua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE cực (-) tạo thành dòng IB Ngay dòng IBxuất => có dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB Như rõ ràng dòng IChoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB phụ thuộc theo công thức IC = β.IB Trong IC dòng chạy qua mối CE IB dòng chạy qua mối BE β hệ số khuyếch đại Transistor Giải thích : Khi có điện áp UCE điện tử lỗ trống vượt qua mối tiếp giáp PN để tạo thành dòng điện, xuất dòng IBE lớp bán dẫn P cực B mỏng nồng độ pha tạp thấp, số điện tử tự từ lớp bán dẫn N ( cực E ) vượt qua tiếp giáp sang lớp bán dẫn P( cực B ) lớn số lượng lỗ trống nhiều, phần nhỏ số điện tử vào lỗ trống tạo thành dòng IB phần lớn số điện tử bị hút phía cực C tác dụng điện áp UCE => tạo thành dòng ICE chạy qua Transistor Sự hoạt động Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN cực tính nguồn điện UCE UBE ngược lại Dòng IC từ E sang C dòng IB từ E sang B 1.Phân loại cấu tạo Có loại JFET : kênh n kênh P JFET kênh n thường thông dụng JFET có cực: cực Nguồn S (source); cực Cửa G (gate); cực Máng D (drain) Cực D cực S kết nối vào kênh n cực G kết nối vào vật liệu bán dẫn p Ưu nhược điểm FET so với BJT Một số ưu điểm: Dòng điện qua transistor loại hạt dẫn đa số tạo nên Do FET loại cấu kiện đơn cực (unipolar device) FET có trở kháng vào cao Tiếng ồn FET nhiều so với transistor lưỡng cực Nó không bù điện áp dòng ID = ngắt điện tốt Có độ ổn định nhiệt cao Tần số làm việc cao Một số nhược điểm: Nhược điểm FET hệ số khuếch đại thấp nhiều so với transistor lưỡng cực Giống khác FET so với BJT 1.Giống nhau: Sử dụng làm khuếch đại làm thiết bị đóng ngắt bán dẫn Thích ứng với mạch trở kháng 2.Một số khác nhau: BJT phân cực dòng, FET phân cực điện áp BJT có hệ số khuếch đại cao, FET có trở kháng vào lớn FET nhạy cảm với nhiệt độ, nên thường sử dụng IC tích hợp Trạng thái ngắt FET tốt so với BJT Thanh You Very Much !