ứng dụng của điện tử công suất, chương 5

Ta biết BJT có thể hoạt động trong 3 vùng:- Vùng tác động: (Vùng khuếch đại hay tuyến tính) với nối B-E phân cực thuận nối B-C phân cực nghịch - Vùng bảo hòa: Nối B-E phân cực thuận Nối B-C phân cực thuận - Vùng ngưng: Nối B-E phân cực nghịch Tùy theo nhiệm vụ mà hoạt ñộng của transistor phải được đặt trong vùng nào. Như vậy, phân cực transistor là đưa các ñiện thế một chiều vào các cực của transistor như thế nào ñể transistor hoạt ñộng trong vùng mong muốn. Dĩ nhiên người ta còn...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
ứng dụng của điện tử công suất, chương 5 MẠCH PHÂN CỰC VÀ Chương 5: KHUẾCH ÐẠI TÍN HIỆU NHỎ DÙNG BJTTa biết BJT có thể hoạt ñộng trong 3 vùng: - Vùng tác ñộng: (Vùng khuếch ñại hay tuyến tính) với nối B-E phân cực thuận nối B-C phân cực nghịch - Vùng bảo hòa: Nối B-E phân cực thuận Nối B-C phân cực thuận - Vùng ngưng: Nối B-E phân cực nghịch Tùy theo nhiệm vụ mà hoạt ñộng của transistor phải ñược ñặttrong vùng nào. Như vậy, phân cực transistor là ñưa các ñiện thếmột chiều vào các cực của transistor như thế nào ñể transistor hoạtñộng trong vùng mong muốn. Dĩ nhiên người ta còn phải thực hiệnmột số biện pháp khác ñể ổn ñịnh hoạt ñộng transistor nhất là khinhiệt ñộ của transistor thay ñổi. Trong chương này, ta khảo sát chủ yếu ở BJT NPN nhưngcác kết qủa và phương pháp phân tích vẫn ñúng với BJT PNP, chỉcần chú ý ñến chiều dòng ñiện và cực tính của nguồn ñiện thế 1chiều.2.1. PHÂN CỰC CỐ ÐỊNH: (FIXED-BIAS) Mạch cơ bản như hình 2.1Phương pháp chung ñể phân giải mạch phân cực gồm ba bước: - Bước 1 : Dùng mạch ñiện ngõ vào ñể xác ñịnh dòng ñiện ngõ vào (IB hoặc IE). - Bước 2: Suy ra dòng ñiện ngõ ra từ các liên hệ IC=βIB IC=αIE - Bước 3:Dùng mạch ñiện ngõ ra ñể tìm các thông số còn lại (ñiện thế tại các chân, giữa các chân củaBJT...) Áp dụng vào mạch ñiện hình2.1* Sự bảo hòa của BJT: Sự liên hệ giữa IC và IB sẽ quyết ñịnh BJT có hoạt ñộng trongvùng tuyến tính hay không. Ðể BJT hoạt ñộng trong vùng tuyến tínhthì nối thu - nền phải phân cực nghịch. Ở BJT NPN và cụ thể ở hình2.1 ta phải có:thì BJT sẽ ñi dần vào hoạt ñộng trong vùng bão hòa. Từ ñiều kiện nàyvà liên hệ IC=βIBta tìm ñược trị số tối ña của IB, từ ñó chọn RB sao cho thích hợp.2.2. PHÂN CỰC ỔN ÐỊNH CỰC PHÁT: (EMITTER -STABILIZED BIAS) Mạch cơ bản giống mạch phân cực cố ñịnh, nhưng ở cực phátñược mắc thêm một ñiện trở RE xuống mass. Cách tính phân cựccũng có các bước giống như ở mạch phân cực cố ñịnh. * Sự bảo hòa của BJT: Tương tự như trong mạch phân cực cố ñịnh, bằng cách cho nốitắt giữa cực thu và cực phát ta tìm ñược dòng ñiện cực thu bảo hòaICsat Ta thấy khi thêm RE vào, ICsat nhỏ hơn trong trường hợp phân cực cố ñịnh, tứcBJT dễ bão hòa hơn.2.3. PHÂN CỰC BẰNG CẦU CHIA ðIỆN THẾ: (VOLTAGE -DIVIDER BIAS) Mạch cơ bản có dạng hình 2.3. Dùng ñịnh lý Thevenin biến ñổi thành mạch hình2.3bTrong ñó:• Mạch nền - phát: VBB= RBBIB+V BE+REIE Thay: IE=(1+β)I B• Suy ra IC từ liên hệ: IC=βIB* Cách phân tích gần ñúng: Trong cách phân cực này, trong một số ñiều kiện, ta có thể dùngphương pháp tính gần ñúng. Ðể ý là ñiện trở ngõ vào của BJT nhìntừ cực B khi có RE là: Ta thấy, nếu xem nội trở của nguồn VBE không ñáng kể sovới (1+β)RE thì Ri=(1+β)RE. Nếu Ri>>R2 thì dòng IB Vì Ri=(1+β)RE # βRE nên thường trong thực tế người tacó thể chấp nhận cách tính gần ñúng này khi βRE ≥ 10R2. Khi xác ñịnh xong VB, VE có thể tính bằng: Trong cách tính phân cực này, ta thấy không có sự hiệndiện của hệ số β. Ðiểm tĩnh ñiều hành Q ñược xác ñịnh bởi ICvà VCE như vậy ñộc lập với β. Ðây là một ưu ñiểm của mạchphân cực với ñiện trở cực phát RE vì hệ số β rất nhạy ñối vớinhiệt ñộ mặc dù khi có RE ñộ khuếch ñại của BJT có suy giảm.