Điện tử cơ bản Chương. 3 Transistor lưỡng cực nối (Bipolar junction Transistor) 1 Từ Vựng (1) • Active region = miền tích cực • Base (B) = (miền/cực) nền • Bipolar transistor = transistor lưỡng cực • Breakdwon region = miền đánh thủng • Collector (C) = (miền/cực) thu (hay góp) • Collector diode = diode tạo bởi J C • Common base (CB) = nền chung • Common collector (CC) = thu chung • Common emitter (CE) = phát chung 2 Giới thiệu về BJT • BJT = transistor tiếp xúc lưỡng cực = transistor 2 mối nối (hay 2 tiếp xúc) • Lưỡng cực: do dòng điện chính được tạo bởi 2 hạt dẫn điện tử (-) và lỗ (+) • BJT được phát minh vào năm 1948 do Bardeen, Brattain và Shockley • BJT là dụng cụ có 3 cực: phát (E), nền (B) và thu (C). • Người ta gọi tiếp xúc PN giữa B và E là J E , giữa B và C là J C . • Có 2 loại: NPN và PNP 3 1. Cấu tạo • Miền bán dẫn thứ nhất của Transistor là miền Emitter (miền phát) với đặc điểm là có nồng độ tạp chất lớn nhất, điện cực nối với miền này gọi là cực Emitter (cực phát). • Miền thứ hai là miền Base (miền gốc) với nồng độ tạp chất nhỏ và độ dày của nó nhỏ cỡ µm, điện cực nới với miền này gọi là cực Base (cực gốc). • Miền còn lại là miền Collector (miền thu) với nồng độ tạp chất trung bình và điện cực tương ứng là Collector (cực thu). 4 Cấu tạo và ký hiệu BJT 5 Schematic representation of pnp and npn BJTs Emitter is heavily doped compared to collector. So, emitter and collector are not interchangeable. The base width is small compared to the minority carrier diffusion length. If the base is much larger, then this will behave like back-to-back diodes. 6 1. Cấu tạo • Về mặt cấu trúc, có thể coi Transistor như 2 diode mắc đối nhau 7 1. Cấu tạo • Cấu tạo mạch thực tế của một Transistor n-p-n 8 Hình dạng thực của Transistor BJT 9 Sự phân bố điện tích cân bằng nhiệt động n p n - - - - + + + - - - - - - - - + + + - - - - - - - - - - - - - Ei + Ei - - - - - - + - - - vùng hiếm vùng hiếm - - - - - - 10 [...]... nhau trong hoạt động giao hốn ( chuyển mạch) • Ic • Q1 • Q2 VCE 17 3.Phân cực thuận EB, Phân cực nghịch CB: Do tác động của điện trường ngồi,các điện tử tự do bị đẩy vào cực nền Tại đây do cực nền hẹp nên có chỉ 1 số ít đttd bị tái kết, đa số đttd còn lại đều bị hút về cực thu  BJT dẫn mạnh ( kiểu tác động thuận rất thơng dụng trong mạch khuếch đại) Engồi Engồi - + - + InE Ei Ei InC 18 Active Linear... kiểu hoạt động-Phân cực • Có 4 kiểu phân cực tùy theo cách cấp điện -Ngưng Nối phát-nền EB phc.ngược phc thuận Ngưng phc.ng (Off) -Bão hồ Nối -Tác động thuận thu-nền -Tác động nghịch CB phc th Tác động Tác động thuận (Forward active) bão hồ nghịch ( ( On Reverse Saturation active) ) 11 BJT biasing modes 12 4 kiểu hoạt động của BJT 1.Cả 2 nối EB và CB đều phân cực nghịch : Do 2 nối đều ngưng dẫn  BJT... E 19 Hoạt động của transistor NPN Large current 20 4.Phân cực nghịch EB, phân cực thuận CB Cách hoạt động giống như ở kiểu 3 nhưng các hạt tãi di chuyển theo chiều từ cực thu sang cực phát Do cấu trúc bất đối xứng các dòng thu và dòng phát đều nhõ hơn ở kiểu tác động nghịch  BJT dẫn theo kiểu tác động nghịch n p n 21 Cách phân cực tác động nghòch này ít được sử dụng, ngoại trừ trong IC số do cấu... Active when VBE > 0 and VBC < 0 As shown, the currents are positive quantities when the transistor is operated in forward active mode 23 3.Biểu thức dòng điện trong BJT • Theo định luật Kirchhoff ta có: IE = I B + I C α hệ số truyền dòng điện phát – thu = số đt td đến cực thu / số đttd phát từ cực phát Hệ số truyền dòng điện rất bé α ≤ 1 I C I S vBE /VT IB = = e β β IE = β +1 β + 1 vBE /VT IC = ISe = (... nghịch n p n 21 Cách phân cực tác động nghòch này ít được sử dụng, ngoại trừ trong IC số do cấu trúc đối xứng nên các cực thu C và cực phát E có thể thay thế vị trí cho nhau Chú ý: 1 .Trong phần khảo sát transistor hoạt động khuếch đại ta xét đến kiểu tác động (BE phân cực thuận, CB phân cực nghịch) 2.Phần hoạt động giao hốn sẽ xét đến sau 22 BJT circuit symbols I E = IB + IC and VEB + VBC + VCE = 0 VCE... chữ viết tắt của từ TRANSfert resISTOR (Điện trở chuyển ) 4.Đối với transistor loại pnp, cách lý luận về hoạt động cũng giống như ở transistor npn nhưng thay đttd bằng lỗ trống, nên chiều dòng điện ngược lại 27 3 Các dạng ráp BJT 28 III.Các cách ráp và Đặc tuyến V-I • Có 3 cách ráp (xác định từ ngõ vào và ngõ ra của mạch transistor) : CB, CE, CC ( EF) 1 Cách ráp cực nền chung (CB) Ci Co Q RE + RC vi... nhiệt độ trong phòng), ta còn lại biểu thức đơn giản : IC = β IB • Can act as Signal Current Switch (Cutoff Mode) • C an act as Current Amplifier (Active Region) 25 Những biến đổi trong độ lợi dòng • βdc phụ thuộc: BJT, dòng IC, và nhiệt độ H.7-1 Sự biến đổi của độ lợi dòng Chú ý :Transistor còn được gọi là: 1 Linh kiện điều khiển bằng dòng điện 2 Linh kiện điều khiển bằng hạt tải thiểu số 3 TRANSISTOR. .. 2.Cả 2 nối EB và CB đều phân cực thuận: Do 2 nối đều dẫn các hạt tải cùng chạy vào vùng nền Mà vùng nền hẹp nên bị tràn ngập các hạt tải  BJT dẫn bão hòa (On) Eex Eex • • ++ ++ Ei vùng hiếm hẹp VEE VCC 15 Saturated NPN BJT Collector current C B Forward biased - Base current ++ V1 n V2 Forward biased p n Emitter current E 16 Các kiểu hoạt động trên khơng sử dụng riêng biệt mà kết hợp nhau trong. .. đường đặc tuyến vào IE=f(UEB) khi điện áp ra UCB =const 31 Họ đường đặc tuyến ra và truyền đạt Đặc tuyến ra:IC= f(UCB) khi giữ dòng vào IE=const Đặc tuyến truyền đạt: IC=f(IE) khi khi UCB = const Mạch chung Base (BC) 32 2.Cách ráp cực phát chung ( CE) Co Ci Q + RB - + RC vi VBB Vo + VCC Do: Tín hiệu vào nền – phát BE Tín hiệu ra thu – phát CE Cả 2 ngõ vào và ra có cực phát chung 33 RL Mạch chung Emitter... khi UCE = const 35 Đặc tuyến truyền đạt và đặc tuyến ra của sơ đồ EC Họ đường đặc tuyến ra: IC = f(UCE ) khi IB=const Họ đường đặc tuyến truyền đạt: IC = f(IBE) khi UCE = const Mạch chung Emitter (EC) 36 . Chương. 3 Transistor lưỡng cực nối (Bipolar junction Transistor) 1 Từ Vựng (1) • Active region = miền tích cực • Base (B) = (miền/cực) nền • Bipolar transistor. back-to-back diodes. 6 1. Cấu tạo • Về mặt cấu trúc, có thể coi Transistor như 2 diode mắc đối nhau 7 1. Cấu tạo • Cấu tạo mạch thực tế của một Transistor n-p-n