Bài giảng điện tử công nghiệp - chương 9

Nguyên tắc chung phân cực tranzito Muốn tranzito làm việc như một phần tử tích cực thì các phần tử của tranzito phải thảo mãn điều kiện thích hợp.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng điện tử công nghiệp - chương 9Chương 9: Phân cực và ổn định nhiệt điểm công tác của tranzitoa – Nguyên tắc chung phân cực tranzito Muốn tranzito làm việc như một phần tử tích cực thì các phầntử của tranzito phải thảo mãn điều kiện thích hợp. Những thamsố này của tranzito như ở mục trước đã biết, phụ thuộc rất nhiềuvào điện áp phân cực các chuyển tiếp colectơ và emitơ. Nói mộtcách khác các giá trị tham số phụ thuộc vào điểm công tác củatranzito. Một cách tổng quát, dù tranzito được mắc mạch theokiểu nào, muốn nó làm việc ở chế độ khuyếch đại cần có cácđiều kiện sau: - Chuyển tiếp emitơ – bazơ luôn phân cực thuận. - Chuyển tiếp bazơ – colectơ luôn phân cực ngược. Có thể minh họa điều này qua ví dụ xét tranzito, loại pnp(h.2.33). Nếu gọi UE, UB, UC lần lượt là điện thế của emitơ,bazơ, colectơ, căn cứ vào các điều kiện phân cực kể trên thìgiữa các điện thế này phải thảo mãn điều kiện: UE > UB >UC (2- 48) Hãy xết điều kiện phân cực cho từng loại mạch. -Từ mạch chung bazơ hình 2.34 với chiều mũi tên là hướngdương của điện áp và dòng điện, có thể xác định được cực tínhcủa điện áp và dòng điện các cực khi tranzito mắc BC như sau: UEB = UE – UB > 0 IE > 0 UCB = UC – UB > 0 IC < 0 (2-49) Căn cứ vào điều kiện (2-48) điện áp UCB âm, dòng IC cũngâm có nghĩa là hướng thực tế của điện áp và dòng điện nàyngược với hướng mũi tên trên hình 2.34. - Từ mạch chung emitơ hình 2.35, lý luận tương tự như trên, có thể xác địnhđược cực tính của điện áp và dòng điện các cực như sau: UBE = UB – UE < 0 IB < 0 UCE = UC – UE < 0 IC < 0 (2-50) - Với mạch chung colectơ hình 2.36, căn cứ vào chiều qui 1 định trên sơ đồ vàđiều kiện 2-48 có thể viết: UB – UC > 0 IB < 0 UCE = UC – UE < 0 IE < 0 (2-51) 2 Đối với tranzito npn điều kiện phân cực để nó làm việc ở chế độ khuyếch đại là UE < UB < UC (2- 52) Từ bất đẳnh thức (2-52) có thể thấy rằng hướng dòng điện và điện áp thực tếtrong tranzito pnp.b - Đường tải tĩnh và điểm công tác tĩnh Đường tải tĩnh được vẽ trên đặc tuyến ra tĩnh của tranzitođể nghiên cứu dòng điện và điện áp khi nó mắc trong mạch cụthể nào đó (khi có tải ). Điểm công tác (hay còn gọi là điểm tĩnh,điểm phân cực) là điểm nằm trên đường tải tĩnh xác định dòngđiện vào trên điện áp tranzito khi không có tín hiệu đặt vào, nghĩalà xác định điều kiện phân cực của tranzito. Để hiểu rõ về đường tải tĩnh và điểm công tác tĩnh, ta hãy xéttrường hợp tranzito loại npn mắc chung emitơ như hình 2.37.Phương trình quan hệ ở dòng và áp ở mạch có dạng: UCE = ECC - ICRt (2- 53) Nếu như điện áp phân cực UBE làm cho tranzito khóa, khi ấy IC = 0 và UCE = ECC– (0.Rt) = ECC = 20V. Như vậy điểm có tọa độ (IC = 0, UCE=20V) là điểm A trên đặctuyến ra. Giả thiết rằng UBE tăng làm cho tranzito mở và IC=0,5mA khi ấy UCE = 20V –0,5mA.10kΩ = 20V – 5V = 15V, trên đặc tuyến ra đó là điểm B cótọa độ (0,5mA ; 15V)Bằng cách tăng UBE, làm tương tự như trên có thể vẽ được vídụ ứng với các tọa độsau : Điểm C ứng với IC = 1mA ; UCE = 10V Điểm D ứng với IC = 1,5mA ; UCE =5V Điểm E ứng với IC = 2 mA ; UCE = 0V Nối các điểm trên đây với nhau ta sẽ được một đường thẳng 3đó là đường tải tĩnh với Rt =10 kΩ. Có thể vẽ được bằng cách chọn 2 điểm đặc biệt, điểm cắttrục tung E (UCE = 0 ; IC= UCC/Rt =2mA) và điểm cắt trụchoành A (UCE= UCC =20V ; IC=0A). Qua những điểm phân tíchtrên thấy rằng đường tải chính là đường biến thiên của dòng ICtheo điện áp UCE ứng với điện trở tải Rt và điện áp nguồn ECCnhất định. Trong ba giá trị IB, IC và UCE chỉ cần biết một rồi căncứ vào từng giá trị tải xác định hai giá trị còn lại. Cần nhấn mạnhlà đường tải vẽ ở hai trường hợp trên chỉ đúng trong trường hợpUCC = 20V và Rt = 10kΩ. Khi thay đổi các điều kiện này phải vẽcác đường tải khác. Khi thiết kế mạch, điểm công tác tĩnh là điểm được chọn trênđường tải tĩnh. Như trên đã nói, điểm này xác định giá trị dòngIC và điện áp UCE khi không có tín hiệu đặt vào. Khi có tín hiệuđặt vào, dòng IB biến đổi theo sự biển đối của biên độ tín hiệu,dẫn 4tới dòng IC biến đổi, kết quả là điện áp ra trên tải biến đổi giốngnhư quy luật biến đổi của tín hiệu đầu vào. IC mA ECC/ Rc//Rt ...