Bài giảng Linh kiện điện tử: Chương 4 - Nguyễn Văn Hân

Bài giảng "Linh kiện điện tử - Chương 4: Transistor lưỡng cực" cung cấp cho người học các kiến thức: Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Transistor, các chế độ làm việc của Transistor, các cách mắc Transistor trong mạch khuếch đại, phân cực cho Transistor,.... Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Linh kiện điện tử: Chương 4 - Nguyễn Văn Hân Chương 4: Transistor lưỡng cực • Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Transistor • Các chế độ làm việc của TransistorNHATRANG UNIVERSITY • Các cách mắc Transistor trong mạch khuếch đại • Phân cực cho Transistor • Sơ đồ tương đương của Transistor • Một số ứng dụng của Transistor Transistor lưỡng cực • Transistor lưỡng cực là linh kiện gồm có 3 lớp bán dẫn và hai lớp tiếp giáp p-n. Ba lớp bán dẫn được đưa ra ba cực là Emitter, Base, CollectorNHATRANG UNIVERSITY – Nếu ba lớp bán dẫn lần lượt là p-n-p thì đó là transistor loại thuận – Nếu ba lớp bán dẫn lần lượt là n-p-n thì đó là transistror loại ngược Cấu tạo của Transistor • Lớp Emitter được pha tạp với nồng độ cao nhất • Lớp Bazo được pha tạp với nồng độ thấp nhất và rất mỏngNHATRANG UNIVERSITY • Lớp Collector được pha tạp với nồng độ trung bình – Tiếp giáp giữa emitter và bazo gọi là tiếp giáp emitter (JE) – Tiếp giáp giữa collector và bazo gọi là tiếp giáp collector (JC) Nguyên lý làm việc của Transistor • Khi chưa cấp điện áp đến các cực của transistor thì các tiếp giáp JE, JC ở trạng thái cân bằng nên tổng dòng điện trong transistor bằng 0NHATRANG UNIVERSITY • Để transistor làm việc, phải cấp điện áp một chiều thích hợp (gọi là phân cực cho transistor): – Chế độ ngắt (cutoff): Điện áp một chiều làm JE, JC đều phân cực ngược – Chế độ dẫn bão hòa (saturation): Điện áp một chiều làm JE, JC đều phân cực thuận – Chế độ tích cực (linear): Điện áp một chiều làm JE phân cực thuận còn JC phân cực ngược. Chế độ ngắt của transistor • JC và JE đều phân cực ngược, nên trong transistor chỉ có dòng ngược của hai tiếp giáp đều rất nhỏ, nên có thể coi bằng 0. Điện trở củaNHATRANG UNIVERSITY transistor rất lớn, UCE≈VCC Chế độ dẫn bão hòa của transistor • JE và JC đều phân cực thuận nên điện trở của transistor rất nhỏ và có thể coi như cực C và E bị nối tắt và UCE xấp xỉ bằng 0NHATRANG UNIVERSITY Nguyên lý làm việc của TransistorNHATRANG UNIVERSITY Transistor làm việc ở chế độ tích cực • Để transistor làm việc ở chế độ tích cực (khuếch đại), thì phải phân cực cho transistor theo nguyên tắc JE phân cực thuận, JC phân cựcNHATRANG UNIVERSITY ngược (UC>UB>UE: npn; UC Transistor làm việc ở chế độ tích cực • Xét nguyên lý hoạt động của transistor npn – JE phân cực thuận nên có dòng electron từ miền E khuếch tán sang miền B→dòng IENHATRANG UNIVERSITY – Các electron từ miền E sang miền B bị tái hợp một phần với lỗ trống ở miền B, nhưng do miền B pha tạp rất thấp, và độ dày của nó rất nhỏ nên lượng electron bị tái hợp rất ít→dòng IB – Các electron từ miền E khuếch tán qua miền B, đến được JC sẽ bị điện trường phân cực ngược của JC cuốn sang miền C→dòng IC • Đối với transistor pnp cũng hoạt động tương tự như vậy, nhưng đổi vai trò của electron thành lỗ trống, và chiều của các dòng điện ngược lại với transistor npn IE IB IC ICNHATRANG UNIVERSITY IE IC hFE IB α: Hệ số truyền đạt dòng điện β: Hệ số khuếch đại dòng điện Các cách mắc transistor trong sơ đồ khuếch đại • Một mạch điện tử xử lý tín hiệu, thường được coi như một mạng bốn cực với hai đầu đưa tín hiệu vào, và hai đầu lấy tín hiệu ra • Transistor là một linh kiện 3 cực, nên để khi sử dụng taNHATRANG UNIVERSITY phải đặt một cực chung cho cả đầu vào và đầu ra. Nếu dùng chung cực B ta có cách mắc B chung (BC); chung cực E ta có cách mắc E chung (EC); chung cực C ta có cách mắc C chung (CC) U1(vao) T U2(ra) U2(ra) U2(ra) U1(vao) U1(vao) U2(ra) U1(vao) E B C Phương trình các họ đặc tuyến ...