Bài giảng "Điện tử tương tự 1: Transistor lưỡng cực" được biên soạn với các nội dung chính sau: Giới thiệu cấu trúc và hoạt động của transistor lưỡng cực; Các dạng mắc mạch cơ bản; Các phương pháp phân cực cho BJT; Đánh giá sự ổn định của mạch phân cực cho BJT; Một số mạch phân cực dạng hỗn hợp; Tham số kỹ thuật quan trọng của BJT. Mời thầy cô và các em cùng tham khảo chi tiết bài giảng tại đây!
Nội dung Text: Bài giảng Điện tử tương tự 1: Transistor lưỡng cực
ET.3230 Điện tử tương tự 1
Bài giảng: Transistor lưỡng cực
Slide 1
Transistor
Co-inventors of the first transistor
at Bell Laboratories: Dr. William
Shockley (seated); Dr. John
Bardeen (left); Dr. Walter H.
Brattain. All shared the Nobel Prize
in 1956 for this contribution.
The first transistor., 1947(Courtesy Bell Telephone Laboratories.)
Slide 2
Transistor
Slide 3
Nội dung
• Giới thiệu cấu trúc và hoạt động
• Các dạng mắc mạch cơ bản
– Mạch chung base
– Mạch chung emitter
– Mạch chung collector
• Các phương pháp phân cực cho BJT
– Nguyên tắc chung phân cực BJT
– Đường tải tĩnh và điểm làm việc tĩnh
– PP phân cực bằng dòng base cố định
– PP phân cực bằng dòng emitter
– PP phân cực bằng điện áp phản hồi
– PP phân cực bằng bộ phân áp
• Đánh giá sự ổn định của mạch phân cực cho BJT
• Một số mạch phân cực dạng hỗn hợp
• Tham số kỹ thuật quan trọng của BJT
Slide 4
3.1 Giới thiệu cấu trúc và hoạt động
• 3.1.1 Cấu trúc của transistor lưỡng cực
• 3.1.2 Nguyên lý làm việc của BJT
Slide 5
3.1.1 Cấu trúc của BJT
• Linh kiện bán dẫn có 3 lớp
– 2 lớp loại n, 1 lớp loại p: npn
– 2 lớp loại p, 1 lớp loại n: pnp
• 2 lớp bên ngoài có độ dày lớn
hơn nhiều lớp ở giữa (ví dụ: tỷ lệ
150/1)
• Ký hiệu
E: emitter, B: base, C: collector
Slide 6
3.1.2 Nguyên lý làm việc của BJT
• EB phân cực thuận
• CB phân cực ngược
IE = IC + IB • IC = αIE + ICBO
IC = βIB • IC ≈ αIE (bỏ qua ICBO vì rất nhỏ)
β
β = 50 ÷ 400 • α = 0.9 ÷0.998. α=
1+ β
β hệ số khuếch đại dòng điện α hệ số truyền đạt dòng điện
Slide 7
3.1.2 Nguyên lý làm việc của BJT
• Mũi tên đặt giữa cực E và B, chiều từ bán
dẫn p sang bán dẫn n, chỉ chiều của dòng
điện
Slide 8
Kiểm tra
Slide 9
3.2 Các dạng mắc mạch cơ bản của BJT
• 3.2.1 Mạch chung base
• 3.2.2 Mạch chung emitter
• 3.2.3 Mạch chung collector
Slide 10
3.2.1 Mạch chung base
• Mạch chung base
– Cực base chung cho cả đầu vào (emitter) và
đầu ra (collector)
– Mô tả bằng 2 đặc tuyến vào, ra
• Quan hệ giữa dòng đầu vào I E và điện áp vào VBE
với các điện áp ra VCB khác nhau
• Quan hệ giữa dòng đầu ra I C và điện áp ra VCB
với các dòng đầu vào I E khác nhau
Slide 11
3.2.2 Mạch chung base
• Đặc tuyến vào và ra
- Ba vùng
+ Tích cực
+ Cắt
+ Bão hòa
- Vùng tích cực
+ B-E: phân cực thuận
+ C-B: phân cực ngược
IC ≈ I E
VBE = 0,7V
Slide 12
Các dạng mắc mạch cơ bản của BJT
• Mạch chung emitter
– Cực E chung cho cả
đầu vào (B) và đầu ra (C)
– Mô tả bằng 2 đặc tuyến vào, ra
• Quan hệ giữa dòng đầu vào I B và điện áp vào VBE
với các điện áp ra VCE khác nhau
• Quan hệ giữa dòng đầu ra I C và điện áp ra VCE
với các dòng đầu vào I B khác nhau
Slide 13
Các dạng mắc mạch cơ bản của BJT
• Đặc tuyến vào và ra
- Vùng tích cực
+ B-E: phân cực thuận
+ C-B: phân cực ngược
IC = β I B
I E = I C + I B = ( β + 1) I B
Slide 14
Các dạng mắc mạch cơ bản của BJT
• Mạch chung collector
– Cực C chung cho cả đầu vào (B) và đầu ra (E)
– Có thể sử dụng 2 đặc tuyến vào, ra của dạng mắc CE
– Thường dùng cho các mục đích phối hợp trở kháng,
do có trở kháng vào cao và trở kháng ra thấp
Slide 15
3.3 Các phương pháp phân cực cho BJT
• 3.3.1 Nguyên tắc chung phân cực BJT
• 3.3.2 Đường tải tĩnh và điểm làm việc tĩnh
• 3.3.3 PP phân cực bằng dòng base cố định
• 3.3.4 PP phân cực bằng dòng emitter
• 3.3.5 PP phân cực bằng điện áp phản hồi
• 3.3.6 PP phân cực bằng bộ phân áp
• 3.3.7 Đánh giá sự ổn định của mạch phân
cực cho BJT
• 3.3.8 Một số mạch phân cực dạng hỗn hợp
Slide 16
3.3.1 Nguyên tắc chung phân cực BJT
• Để khuếch đại tín hiệu BJT hoạt động
trong vùng tích cực => phân cực cho BJT
• Phân cực: thiết lập điện áp, dòng điện một
chiều theo yêu cầu
• Tiếp giáp
– EB phân cực thuận
– CB phân cực ngược
Slide 17
3.3.1 Nguyên tắc chung phân cực cho BJT
• Để tính toán
– Dùng 1 số quan hệ cơ bản quan trọng của
BJT
VBE = 0,7V
I E = ( β + 1) I B ≈ I C
IC = β I B
– Đầu tiên thường xác định dòng base I B
– Áp dụng các quan hệ cơ bản để tìm các thông
số cần quan tâm
– Trong chế độ DC, tụ điện coi như hở mạch
• Chú ý: trong quá trình thiết kế việc lựa chọn thông số cho chế độ
DC ảnh hưởng tới chế độ AC và ngược lại
Slide 18
3.3.2 Đường tải tĩnh và điểm làm việc tĩnh
• Đường tải tĩnh và điểm làm việc tĩnh
– Điện áp phân cực đặt vào BJT => điểm làm việc tĩnh,
tùy thuộc vào mục đích sử dụng của mạch
– Đường tải tĩnh: vẽ trên các đường đặc tuyến của BJT
để biểu diễn sự có mặt của tải
Slide 19
3.3.3 PP phân cực bằng dòng base cố định
• Vòng BE
VCC = I B RB + VBE
VCC − VBE
IB =
RB
IC = β I B
• Vòng CE
VCE = VCC − I C RC
• Đơn giản nhưng không ổn định
Slide 20
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
