Một số dụng cụ bán dẫn và vi mạch: Phần 2

Tài liệu Dụng cụ bán dẫn và vi mạch: Phần 2 trình bày về Transistor và các dụng cụ bán dẫn khác, mạch khuếch đại vi sai, khuếch đại thuật toán. Tham khảo nội dung phần 2 Tài liệu để hiểu rõ hơn về các nội dung trên.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Một số dụng cụ bán dẫn và vi mạch: Phần 2Chương 3TRANSISTOR VÀ CÁC DỤNG cụ BÁN DẪN KHẢC3 .1 . Transistor lưõng cực 3.1.1. Nguyên tác hoạt động và các tham sò cơ bản Transistor là dụng cụ bán dẫn được chế tạo từ Ge hoặc Si. Người ta pha các tạp chấtkhác nhau để tạo các bán dẫn loại p hoặc loại N. Các bán dẫn này được sắp xếp theo bamiền p - n - p hoặc n - p - n. Từ 3 miền này người ta lấy ra 3 cực khác nhau emitơ (E),bazơ (B), colectơ (Q. Tuỳ theo trật tự sắp xếp mà ta có loại Transistor p - n - p hay n - p - n.Hình 3.1 mô tả cấu trúc, ký hiệu và cách mắc nguồn điện cung cấp cho Transistor để nó cóthể làm việc được. D o có 3 miền bán dẫn khác nhau mà trong Transistor có 2 lớp tiếp giáp p - n lớp tiếpgiáp BE và BC. Để Transistor làm việc được ở chế độ khuếch đại tín hiệu thì giữa BE ngườita đặt một điện áp một chiều đấu theo chiều phân cực thuận, giữa bazơ - colecto đặt điện ápphân cực ngược. Trên kí hiệu của Transistor chiều mũi tên là chiều phân cực thuận. Transistor có cấu tạo p - n - p được gọi là bóng thuận và n - p - n gọi là bóng ngược.Ta hãy xét 1 transistor p - n - p trên hình 3.1 pnp npn ■ ộ B __ p n ^ị B ------- U be -------► UcB + Rb iB Ic Ec Rc ll i Hình 3.1 : Cấu trúc và cách mắc nguồn của transistor thuận, transistor ngược. a) Khi điện áp Ugg = 0, ƯC£ = 0, không có dòng qua các cực Transistor. b) Khi đặt điện áp phân cực thuận vào U[Ị£ lỗ trống ở E dễ dàng khuếch tán sang bazơ.Miền bazơ mỏng, nồng độ các pỉiần tử tải điện ở E lớn hơn nhiều nồng độ các phần tử tảiđiệh cơ bản ở B nên hầu hết các lỗ trống từ p vượt qua tiếp giáp EB sang bazơ sẽ đi tiếpsang iniên p thứ hai tạo nên dòng colecta. Một phần lỗ trống tái hợp với điện tử ở bazơ tạonên dòng bazơ. Như vậy :60 Ie - Trongđó: Dòng 1(2 phụ thuộc vào điện áp U r[; và U f [r Người ta đưa vào các thông số : I a = ^ và (3 = » 1 ‘b Hệ số p được gọi là hệ số khuếch đại ci n e, nó nói lên dòng ỈQ lớn hơn so với dòng Igbao nhiêu lần (vài chục đến vài trăm), a là hệ số truyền đạt dòng điện. Ic - P I b (3 -1 ) ĨE = I b + P I e = ( 1 + P ) I b (3 -2 ) a = Ic P (3 -3 ) (I + P) Khi dùng transistor cần quan tâm đến các thông số Uqe max, I(- inax, Ug£ max. Các giátrị điện áp U 3£, Uq£, I(- không được vượt quá các giá trị cực đại. 3.1.2. Các đặc trưng tĩnh của transistor Dòng Ig và Ic phụ thuộc vào Uq£ và U(2£ : (U bE’^ ce ) 1(^ = Ỉ2 (UbE’ ^^Ce) Để biểu thị mối quan hệ giữa 1^, Ijị, I|: vào Ufịg và người ta lập các đường đặctrưng như hình 3.2 leímA) U ce = -5V / ỵ u c E = ov -U be(V) I e - ^ Í U be ) khi Ucg = const 1(2 = f ( U( - £) khi Ig = const ỉb = H ^ be) U cE = const Hình 3.2 : Các đặc trưng tĩnh của transistor thuận. 61 Các đặc trưng tĩnh trên được đo bằng thực nghiệm. Nhờ các đường đặc trưng tĩnh này tacó thể biết được các quy luật biến đổi của dòng điện chạy qua các cực của transistor phụthuộc vào điện áp đặt vào các cực như thế nào. Dựa vào đặc trưng tĩnh ta có thể xác địnhchế độ làm việc cho các transistor khi chúng được dùng trong các sơ đồ khuếch đại tín hiệu. 3.1.3. Các sơ đồ mắc transistor Hình 3.3 vẽ các sơ đồ mắc transistor. Có 3 cách mắc transistor : kiểu emitơ chung (EC)(hình 3.3a,b), bazơ chung (BC) (hình 3.3c,d), kiểu colecta chung (CC) (hình 3.3e,g). ...