Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 3 giới thiệu về BJT Nguyễn Lý Thiên Trường

Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 3 BJT có nội dung , ba sơ đồ cơ bản của BJT, đặc tính Vôn Ampe của BJT, phân cực cho BJT, công tắc transistor, phân tích mạch khuếch đại dùng transistor và một số nội dung liên quan.

Chương 3 BJT

3.1 Giới thiệu

BJT là một loại linh kiện bán dẫn 3 cực có khảnăng khuếch đại tín hiệu hoặc hoạt động nhưmột khóa đóng mở

3.1 Giới thiệu

Ký hiu ca BJT

E

C B

Các chế độ hoạt động (làm việc) của BJT:

Tắt

Bão hòa

Khuếch đại

NghịchNghịch

ThuậnThuận

NghịchThuận

JC

JE

JE: chuyển tiếp P-N giữa miền phát (E) và miền nền (B)

JC: chuyển tiếp P-N giữa miền thu (C) và miền nền (B)

3.1 Giới thiệu

Qui c vê dòng trong BJT

inj C

I

I ( )

=

α

Đ#nh nghĩa thông sô@ α :

Vì ICBO rt nhB, có thêE bB qua :

Dòng ICEO và ββββ

Dòng ICEO là dòng ngIc trên tiJp xúc JC khi hơE mch ngõ vào

α α

CBO C

E

I I

I = −

⇒

α α

CBO C

C B

I I

C

I I

−

= 1

Đặt: : hệ số khuếch đại dòng điện trong mạch E chung

Vì ICBO là rất nhỏ và α≈α≈1: IC ≈ IE

3.2 Ba sơ đôQ cơ bản của BJT

C

Mạch CB đơn giản hóa

Mạch CE đơn giản hóa

3.3 Đặc tuyến Vôn – Ampe của BJT

ĐSc tuyJn vào: nêu quan hệ giữa dòng điện vàđiện áp ở ngõ vào

ĐSc tuyJn ra: quan hệ giữa dòng và áp ở ngõ ra

ĐSc tuyJn truy6n đt dòng đin: nêu sự phụthuộc của dòng điện ra theo dòng điện vào

ĐSc tuyJn hTi tiJp đin áp: nêu sự biến đổi củađiện áp ngõ vào khi điện áp ngõ ra thay đổi

Ví dụ: Xét mạch BJT mắc CE

ĐSc tuyJn ngõ vào mch CE:

const V

BE B

CE

) V ( f

I = =

3.3 Đặc tuyến Vôn – Ampe của BJT

Ví dụ: Xét mạch BJT mắc CE

ĐSc tuyJn ngõ ra mch CE: C CE I const

B

) V ( f

I = =

3.3 Đặc tuyến Vôn – Ampe của BJT

Điểm phân cực tĩnh (điểm làm việc tĩnh)

Là giao điểm của đường tải một chiều với đặctuyến Vôn-Ampe

ĐiUm làm vic tĩnh ; ngõ vào: là giao điểm củađường tải một chiều và đặc tuyến Vôn-Ampe

Phân cực kiểu định dòng base (IB)

Phân cực kiểu phân áp

Phân cực nhờ hồi tiếp từ collector

…

3.4 Phân cực cho BJT

3.4.1 Phân cực kiểu định dòng base IB

Phương trình đường tải ở ngõ vào:

VCC= IBRB + VBE

B

CC BE

B B

BE

CC B

R

V V

R R

( 3

0

) : (

7 0

Ge BJT

V

Si BJT

V

VBE

Phương trình đường tải ở ngõ ra:

VCC =ICRC +VCE

C

CC CE

C

C

R

VV

Phương trình đường tải ở ngõ ra:

CC CE

C C

C C CE

CC

R

V V

R I

R I V

Phân cực kiểu định dòng base (IB)

Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ BJT có β=50, VBE=0.7V Tìm

Phân cực kiểu định dòng base (IB)

Ví dụ: Cho mạch phân cực BJT có điểm làm việc Q và đường tải như hình vẽ Tìm VCC, RC, RB Biết VBE=0.7V

ĐS:

VCC=20V, RC=2KΩ,

RB=772KΩ

E B

BE CC

B

R R

V V

Phân cực kiểu định dòng base (IB)

Trường hợp có thêm điện trở RE

Phân cực kiểu định dòng base (IB)

Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ BJT có β=50, VBE=0.7V.Tìm:

3.4.2 Phân cực kiểu phân áp

Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ BJT có β=140,VBE=0.7V Tìm IC, VCE

Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ BJT có β=50,VBE=0.7V Tìm ICQ, VCEQ

Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ BJT có β=120,VEB=0.7V Tìm ICQ, VCEQ

3.4.3 Phân cực nhờ hồi tiếp từ collector

Ví dụ: Cho mạch điện như hình vẽ BJT có β=90,VBE=0.7V Tìm

3.5 BJT Inverter

- Khi điện áp ở ngõ vào là 5V: RB và RC

được thiết kêg sao cho BJT hoạt động ở

chêg đôh bảo hòa.

BJT được ứng dụng như một chức năng đảo trạng thái.

C

R

V

V I

sat

C B

R

V V

-Khi điện áp ở ngõ vào là 0V: BJT tắt

3.6 Công tắc transistor

Một mạch Inverter dùng transistor được xem là một công tắc được điều khiển bởi điện áp ở ngõ vào được gọi là công tắc transistor.

3.7 Phân tích mạch khuếch đại

dùng transistor

3.7.1 Mô hình BJT mắc CE và CC

C B

fe

fe EQ

T ie

h

h I

V m h

Nhiệt độ phòng: VT=26mV BJT silic: m≈≈≈≈1.4

ββββ: hệ số KĐ dòng điện trong mạch ghép CE

ie

h B

Mô hình tương đương tín hiệu nhỏ

tần số thấp đơn giản

hib

α

α β

fe

fe EQ

T ie

fe

fe fb

fe

ie ib

h

h I

V m h

h

h h

h

h h

3.7.2 Mô hình BJT mắc B chung

3.7.3 Phân tích mạch KĐ tín hiệu nhỏ tần số thấp dùng BJT

Xét mạch sau

Ví dụ:

Cho mạch điện như hình vẽ BJT có β=80,VBE=0.7V

1 Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp

2 Tìm Av, Zi, Z0

Trường hợp không có tụ điện ở cực E

Ví dụ:

Cho mạch điện như hình vẽ BJT có β=120,VBE=0.7V

1 Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp

2 Tìm Av, Zi, Z0