Bài giảng điện tử công nghiệp - chương 10

Mạch phân cực tranzito bằng dòng emitơ có dạng như hình 2.42. Điện R1, R2 tạo thành một bộ phân áp cố định tạo UB đặt vào Bazơ tranzito từ điện áp nguồn ECC.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng điện tử công nghiệp - chương 10 Chương 10: Phân cực tranzito bằng dòng emitơ (tự phân cực) Mạch phân cực tranzito bằng dòng emitơ có dạng như hình2.42. Điện R1, R2 tạo thành một bộ phân áp cố định tạo UB đặtvào Bazơ tranzito từ điện áp nguồn ECC. Điện trở RE mắc nốitiếp với cực emitơ của tranzito có điện áp rơi trên nó là UE =IEREVậy: IE = (UB – UBE)/RE (2-76) Nếu thỏa mãn điều kiện UB ≥ UBE thì IE ≈ UBE/RE (2-77) và rất ổn định.Để tiện cho việc phân tích tiếp theo có thể vẽ sơ đồ tương đươngcủa hình 2.42 như hình 2.43 bằng cách áp dụng định lý Tevenintrong đó : R1. RB = (2-78) R2 R1 + R2 R1. UB = (2-79) Ecc R1 + R2 1 Hình 2.42: Phân cực bằng dòng IE Hình 2.43: Sơ đồ tương đương tĩnh Vấn đề ở đây là phải chọn R1 và R2 thế nào để đảm bảo cho UB ổn định. Từ hình2.42 thấy rõ phải chọn R1 và R2 sao cho RB không lớn hơn nhiềuso với RE, nếu khôngsự phân cực của mạch lại tương tự như trường hợp phân cực dòngcố định. Để có UBổn định cần chọn R1 và R2 càng nhỏ càng tốt, nhưng để đảm bảocho điện trở vào củamạch đủ lớn thì R1 và R2 càng lớn càng tốt. Để dung hòa hai yêucầu mâu thuẫn nàytrong thực tế thường chọn RB= RE. 2 Căn cứ vào sơ đồ tương đương (h.2.43) để phân tíchmạch phân cực dòng emitơ. Tổng điện áp rơi trong mạch bazơbằng: UB= IBRB + UBE + (IC + IB)RE (2- 80) Trong đó đã thay IE = IC + IB nếu như biết h21e có thể biến đổi (2-80) thành UB = IB[ RB+(h21e + 1)RE] + UBE + ICO(h21e + 1) . RE (2-81) Trước khi phân tích hãy chú ý là điện áp UBE trong trườnghợp phân cực này không thể bỏ qua như những trường hợpkhác. Trong quá trình làm việc chuyển tiếp emitơ luôn phân cựcthuận cho nên tổng điện áp một chiều ở đầu vào của mạch nàylà UB. Trong hầu hết các trường hợp UB nhỏ hơn ECC nhiềulần. Trước đây có thể bỏ qua UBE vì nó quá nhỏ so với ECC ,nhưng trong trường hợp này UBE độ lớn vào cỡ UB cho nênkhông thể bỏ qua được. Số hạng cuối cùng trong (2-81) chứaICO thường được bỏ qua vì trong thực tế dòng ngược rất nhỏ(với tranzito silic dòng này chỉ có vài nano ampe ). Cũng từ sơ đồ tương đương hình 2.43 có điện áp giữa emitơvà đất bằng IE. RE. Dòng emitơ IE = IC + IB = (h21e +1)IB (bỏqua được dòng ngược ICO). Như vậy điện áp giữa emitơ và đấtcó thể viết UE = (h21e +1)IB.RE. Đại lượng (h21e +1) là đạilượng không thứ nguyên nên có thể liên hệ với IB tạo thành dòng(h21e + 1) hoặc liên hợp với RE tạo thành điện trở (h21e +1)IB.Nếu quan niệm như vậy thì có thể nói rằng điện áp giữa emitơvà đất là điện áp do dòng (h21e +1)IB rơi trên điện trở RE hay dodòng IB rơi trên điện trở (h21e+1)RE. Nếu thành phần điện áp gây ra bởi ICO trong biểu thức (2-81) có thể bỏ qua thì biểu thức này có thể minh họa bằng sơ đồtương đương hình 2.44. Ở đây điện trở RE - trong nhánh emitơbiến thành điện trở (h21e +1)RE trong mạch bazơ. Một cáchtổng quát, bất kỳ một điện kháng nào trong mạch emitơ đều cóthể biến đổi sang mạch bazơ bằng cách nhân nó với (h21e +1). Từ hình 2.44 và biểu thức (2-81) có thể tìm thấy dòng bazơ tại điểm phân cực. UB UBE IBQ = (2-82) RB + (h21e + Từ đó tính ra 1)RE được ICQ = h21e.IBQ (2- 83) Từ sơ đồ tương đương hình 2.44 trong mạch colectơ có 3 thể viết : ECC = IC.Rt + UE + IERE (2-86) Biết rằng IC thường lớn hơn IB rất nhiều lần cho nên ở đâycó thể bỏ qua thành phần điện áp do IB gây ra trên RE. Như vậy(2-86) được viết thành : ECC = (Rt + RE). IC + UCE (2-87) 4 Hình 2.44: Sơ đồ tương đương mạch Bc Biểu thức (2-87) chính là biểu thức đường tải tĩnh củamạch phân cực bằng dòng emitơ. Nếu dòng ECQ và UCEQ làdòng điện và điện áp ứng với điểm công tác tĩnh thì có thể viết (2-87) thành dạng : UECQ = Ecc - (Rt + RE). ICQ (2- 88) Căn cứ vào biểu thức (2-88) có thể tính được điều kiện phân cực tĩnh củatranzito khi biết hệ số khuếch đại h21e và loại tranzito.Sau đây xét độ ổn định nhiệt của mạch phân cực bằng dòngemitơ, c ...