Chương 2: TRANSISTOR LƯỠNG CỰC (BJT) doc

Vùng tác động: Vùng khuếch đại hay tuyến tính Mối ghép B-E phân cực thuận Mối ghép B-C phân cực nghịch... Phương pháp chung để phân giải mạch phân cực gồm ba bước: • Bước 1: Dùng mạch đi

Chương 2:

TRANSISTOR LƯỠNG CỰC (BJT)

Vùng tác động: (Vùng khuếch đại hay tuyến tính)

Mối ghép B-E phân cực thuận Mối ghép B-C phân cực nghịch

Phương pháp chung để phân giải

mạch phân cực gồm ba bước:

• Bước 1: Dùng mạch điện ngõ vào để xác định dòng điện ngõ vào (IB hoặc IE)

• Bước 2: Suy ra dòng điện ngõ ra từ các liên hệ

IC=βIβIIB hay IC=βIαIIE

• Bước 3: Dùng mạch điện ngõ ra để tìm các thông số còn lại (điện thế tại các chân, giữa các chân của BJT )

2.1.1 Phân cực cố định (Fixed – Bias)

VCE+

Phân cực cố định (Fixed – Bias)

Sự bảo hòa của BJT

• Để BJT hoạt động trong vùng tuyến tính thì nối thu - nền (CE) phải phân cực nghịch

V  V  V  V  V  VC  VCC  R IC C  VCE  VBE  0.7 V

0.7

CC C

C

V I

R





Nếu thì BJT sẽ đi dần vào hoạt động trong vùng bão hòa

CC Csat

C

V I

R



Nếu

Thì VC≤VB, nối CB (thu-nền) phân cực thuận, BJT dẫn bảo hòa

được gọi là dòng cực thu bảo hòa

 CC

C

C

V I

R tức VCE =βI 0V (thực ra khoảng 0.2V)

2.1.2 Phân cực ổn định cực phát

Mạch cơ bản giống mạch phân

cực cố định, nhưng mắc thêm một

điện trở RE xuống mass Cách tính

phân cực tương tự mạch phân cực

cố định

2.1.3 Phân cực bằng cầu chia điện thế

1 2

BB

R R R

V V I

2.1.4 Phân cực với hồi tiếp điện thế

VCE+

2.1.6 Một số ví dụ

2.1.6 Một số ví dụ

Khi thiết kế mạch phân cực, người ta thường dùng các định luật căn bản về mạch điện như định luật Ohm, định luật Kirchoff, định lý Thevenin , để từ các thông số đó tìm ra các thông số chưa biết của mạch điện

2.1.7 Thiết kế mạch phân cực

10 20

I C (mA)

U CE (V)

I B =40μA

Từ đường thẳng lấy điện: VCE =βIVCC-RCIC

Tại trục trục tọa độ UCE , khi IB=βI0 ta suy ra IC=βI0

và VCE =βI20V =βI> VCC=βI20V

Ngoài ra: Transistor làm từ Si do đó

IC(mA)

U CE (V)

I B =40μA

Điện trở RC và RE không thể tính trực tiếp Điện trở RE mục

đích ổn định điều kiện phân cực RE không thể có trị số quá

lớn vì VCE sẽ giảm (giảm độ khuếch đại) Nhưng nếu RE quá

nhỏ thì độ ổn định kém Thực tế ta thường chọn V E khoảng 1/10V CC

 

2 13.333 150

Ta có thể chọn: R1=39kΩ hoặc 47kΩΩ hoặc 47kΩ hoặc 47kΩΩ

Thí dụ: Xác định RC và RB của mạch điện nếu ICsat=βI10mA

Q1

RB

RCVcc=+10V

Đóng ngắt đèn

• Tác dụng của các tụ liên lạc C 1, C2 cho thành phần xoay

2.2 Tính khuếch đại của BJT

 Out

V

In

V t A

V t

• Để phân giải và xác định các thông số của mạch ta sử dụng phương pháp mạch tương đương xoay chiều.

i

v A

v



o V

i

i A

i



i i

i

v Z

i



o o

o

v Z

io z

o

vo+ +

Dạng mạch tương đương

kiểu mẫu re

Đơn giản Đầy đủ

Mạch tương đương

thông số h

Đơn giản Đầy đủ

Mạch cực Emitter và Collector chung

 C

Các liên hệ cần chú ý:

e

26mV 26mV r



Từ mạch tương đương ta tìm được các thông số của mạch

2.2.1 Mạch khuếch đại cực phát (E) chung

•Ðộ lợi điện thế: o

V

i

v A

e E

R A

i i

i

v z

i

i A

i



o o

C

v i

R

i

vi

z

 i  o i

i C

v z A

o o

v

z

oo

o

v z

i



Tổng trở ra:

Để tính tổng trở ra của mạch, đầu tiên ta triệt tiêu nguồn (Vi=βI0);

áp một nguồn bất kì có trị số Vo vào phía ngõ ra như trên

-Khi vi=0 => ib = 0 => ib=0 (tương đương mạch hở) nên

v

ii+

-vi

Rb

vo+

Mạch tương đươngTrong trường hợp nối thêm CE hoặc nối chân E xuống mass

o C V

Mạch khuếch đại cực phát chung với kiểu phân cực bằng cầu chia điện thế và ổn định cực phát

Mạch tương đươngTrong trường hợp nối thêm CE hoặc nối chân E xuống mass

C V

E

RA

Mạch khuếch đại cực phát chung phân cực bằng hồi tiếp điện thế và ổn định cực phát

e

r

 B

Rc

ii+

2.3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHUẾCH ĐẠI CỦA BJT

Mạch khuếch đại micro dùng cho máy tăng âm

2.3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHUẾCH ĐẠI CỦA BJT

Mạch tạo dao động sóng hình sin

1 1 f

T 0.69R C 0.69R C

 

2.3 MỘT SỐ ỨNG DỤNG KHUẾCH ĐẠI CỦA BJT

Mạch đa hài tự dao động dùng tranzito lưỡng cực

Hình dạng thực của Transistor BJT