Bài giảng Giới thiệu và ứng dụng của Transitor

Transistor là linh kiện bán dẫn được ứng dụng rất rộng rãi, đặc biệt là trong các ứng dụng khuếch đại, điều khiển đóng ngắt bằng điện, điều chế tín hiệu hay tạo dao động. Để tìm hiểu sâu hơn về vấn đề này mời các bạn tham khảo "Bài giảng Giới thiệu và ứng dụng của Transitor".
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Giới thiệu và ứng dụng của Transitor TransitorGIỚI THIỆU VÀ ỨNG DỤNG CỦA TRANSITOR Transitor lưỡng cực Biopolar Junction Transitor Transistor là linh kiện bán dẫn được ứng dụng rất rộng rãi, đặc biệt là trong các ứng dụng khuếch đại, điều khiển đóng ngắt bằng điện, điều chế tín hiệu hay tạo dao động. Transistor đóng vai trò các khối cơ bản trong các mạch điện của các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại... Transitor lưỡng cực Biopolar Junction Transitor Cấu tạo: Transistor lưỡng cực cấu tạo gồm các miền bán dẫn pha tạp p và n xen kẽ nhau, tùy theo trình tự sắp xếp các miền p và n mà ta có hai loại cấu trúc điển hình là npn và pnp như hình vẽ: Mũi tên bao giờ cũng được đặt giữa hai cực B và E. Chiều mũi tên cho biết transistor là loại npn hay pnp. Chiều mũi tên hướng từ p sang n Transitor lưỡng cực Biopolar Junction Transitor Transistor có 3 điện cực:  E – Emitter  B – Base  C – Collector Hai tiếp giáp:  tiếp giáp pn giữa Emitter và Base gọi là JE.  tiếp giáp pn giữa Collector và Base gọi là JC. Về mặt cấu trúc, có thể coi transistor như hai diode mắc đối nhau như hình vẽ. Nhưng điều này không có nghĩa là cứ mắc hai diode như hình là có thể thực hiện chức năng của transistor. Transitor lưỡng cựcBiopolar Junction Transitor Transitor lưỡng cực Biopolar Junction Transitor Nguyên lý hoạt động Transistor có 2 tiếp giáp pn, mỗi tiếp giáp pn có 2 khả năng hoặc phân cực thuận hoặc phân cực ngược. Kết hợp lại, ta có thể có 4 trường hợp hoạt động của transistor như sau: JE JC Miền làm việc Ứng dụng Phân cực ngược Phân cực ngược Miền cắt Khóa Phân cực thuận Phân cực ngược Miền tích cực Khuếch đại Phân cực thuận Phân cực thuận Miền bão hòa Khóa Phân cực ngược Phân cực thuận Tích cực ngược Transitor lưỡng cực Biopolar Junction Transitor Để transistor hoạt động ở chế độ khuếch đại, JE phân cực thuận và JC phân cực ngược. Sự tác động qua lại của 3 lớp bán dẫn trong transistor tạo ra những liên hệ cơ bản trong transistor như sau: I E  IC  I B IC là hệ số khuếch đại dòng điện (50÷250)  IB I  C là hệ số truyền đạt dòng điện. (≈1) IE IE I  1 B IC IC 1 1  1       1 Transitor lưỡng cực Biopolar Junction Transitor Các dạng mắc mạch cơ bản của transistor: Khi sử dụng, về nguyên tắc có thể dùng 2 trong 3 cực của transistor làm đầu vào và cực thứ 3 còn lại cùng với 1 cực đầu vào làm đầu ra. Như vậy, có tất cả 6 cách mắc khác nhau. Nhưng dù mắc thế nào cũng cần có 1 cực chung cho cả đầu ra và đầu vào. Trong 6 cách mắc đó, chỉ có 3 cách mắc là transistor có thể khuếch đại công suất đó là cách mắc chung Emitter (EC), chung Base (BC) và chung Collector (CC). Ba cách mắc còn lại không có ứng dụng trong thực tế. Sau đây ta sẽ xem xét từng cách mắc, đặc tuyến vào ra tương ứng. Mạch chung Emitter(EC) Mạch chung Emitter (EC): Trong cách mắc E chung, cực E được lấy làm cực chung cho đầu vào và đầu ra. Điện áp vào là UBE, điện áp ra là UCE. Dòng điện vào là dòng IB, dòng điện ra là dòng IC. Mạch chung Emitter(EC) Đặc tuyến vào: I B  f (U BE ) UCE const Đặc tuyến vào của transistor mắc EC giống như đặc tuyến của diode phân cực thuận : dòng IB trong trường hợp này chính là 1 phần của dòng IE chảy qua chuyển tiếp JE phân cực thuận. Với UBE=const, khi UCE càng lớn thì IB càng nhỏ và ngược lại. Mạch chung Emitter(EC) Đặc tuyến ra: I C  f (U CE ) I B const Khi điện áp UCE nhỏ, độ dốc của đặc tuyến là khá lớn. Quan hệ giữa IC và UCE gần như là đường thẳng. Khi UCE lớn hơn 2V, dòng điện IC gần như không phụ thuộc vào UCE. Trong vùng này, giá trị của IC bằng khoảng 100 lần IBMạch chung Emitter(EC) Mạch chung Emitter(EC) Nhận xét :  Đối với transistor mắc EC, miền tích cực là miền có JE phân cực thuận, JC phân cực ngược. JE phân cực thuận tương ứng với UBE>0, từ đặc tuyến vào ta thấy khi UBE>0 thì IB>0. JC phân cực ngược ứng với UBC Mạch chung Base(BC) Trong cách mắc B chung, cực B được lấy làm cực chung cho đầu vào và đầu ra. Điện áp vào là UEB, điện áp ra là UCB. Dòng điện vào là dòng IE, d ...