Xem mẫu
- Môc
Môc lôc
3.1. CÊu t¹o v nguyªn lý l m viÖc cña BJT ........................................................................................2
3.1.1. CÊu t¹o cña BJT ....................................................................................................................2
3.1.2. Nguyªn lý l m viÖc cña BJT .................................................................................................3
3.1.3. Quan hÖ dßng ®iÖn IE, IB, IC v c¸c hÖ sè truyÒn ®¹t dßng ®iÖn α, β .....................................5
3.2. C¸c d¹ng m¾c m¹ch c¬ b¶n cña BJT.............................................................................................7
3.3. Giíi h¹n vïng l m viÖc cña BJT .................................................................................................13
3.4. Ph−¬ng tr×nh ®−êng t¶i v ®iÓm l m viÖc tÜnh (chÕ ®é 1 chiÒu) .................................................15
3.5. Ph©n cùc cho BJT........................................................................................................................16
3.5.1. Ph©n cùc Baz¬ (hay ph©n cùc b»ng dßng cè ®Þnh)..............................................................16
3.5.2. Ph©n cùc Emit¬ ...................................................................................................................18
3.5.3. Ph©n cùc b»ng ph©n ¸p........................................................................................................20
3.5.4. Ph©n cùc b»ng håi tiÕp Colect¬...........................................................................................22
3.6. HÖ sè æn ®Þnh S...........................................................................................................................23
3.6.1. §Þnh nghÜa hÖ sè æn ®Þnh ....................................................................................................23
3.6.2. HÖ sè æn ®Þnh cho c¸c lo¹i m¹ch ph©n cùc .........................................................................24
3.7. Ph−¬ng ph¸p lùa chän ®iÓm c«ng t¸c tÜnh Q dùa trªn c¸c tham sè v ®Æc tÝnh cña BJT ............26
3.8. BJT chuyÓn m¹ch........................................................................................................................29
3.8.1. ChÕ ®é chuyÓn m¹ch cña BJT .............................................................................................29
3.8.2. ChÕ ®é c¾t dßng v b o ho cña BJT..................................................................................30
3.9. BJT l m viÖc ë chÕ ®é khuÕch ®¹i tÝn hiÖu nhá. .........................................................................31
3.9.1. Kh¸i niÖm............................................................................................................................31
3.9.2. BiÕn ®æi s¬ ®å m¹ch nguyªn lý sang s¬ ®å t−¬ng ®−¬ng ....................................................31
3.9.3. Mét sè tham sè c¬ b¶n trong m¹ch khuÕch ®¹i...................................................................32
3.9.4. §−êng t¶i v ®iÓm l m viÖc ®éng .......................................................................................33
3.9.5. S¬ ®å t−¬ng ®−¬ng tham sè vËt lý - re .................................................................................33
3.9.6. S¬ ®å t−¬ng ®−¬ng tham sè h (hybrid)................................................................................36
1
- Ch−¬ng
Ch−¬ng 3. Transistor tiÕp gi¸p l−ìng cùc BJT
(Bipolar Junction Transistor)
3.1. CÊu t¹o v nguyªn lý l m viÖc cña BJT
3.1.1. CÊu t¹o cña BJT
Ng−êi ta lÊy hai lo¹i b¸n dÉn ghÐp theo thø tù P-N-P hoÆc N-P-N th× ®−îc mét cÊu
tróc cña lo¹i Tranzito tiÕp gi¸p l−ìng cùc v ®−îc viÕt t¾t l BJT (Bipolar Junction
Transistor). Kh¸i niÖm l−ìng cùc (Bipolar) ë ®©y ®−îc hiÓu l Tranzito dïng hai lo¹i
h¹t dÉn ®a sè: ®ã l ®iÖn tö (nn mang ®iÖn tÝch ©m) v lç trèng (pp mang ®iÖn tÝch
d−¬ng). Tuú theo c¸ch ghÐp hai chÊt b¸n dÉn m ng−êi ta cã lo¹i Tranzito PNP v
Tranzito NPN. Tranzito BJT cã 3 cùc ®−îc gäi tªn v ký hiÖu nh− sau:
Emit¬ - Ký hiÖu l E (tiÕng Anh viÕt l Emitter)
Baz¬ - Ký hiÖu l B (tiÕng Anh viÕt l Base)
Colect¬ - Ký hiÖu l C (tiÕng Anh viÕt l Collector)
3.8 mm
0,025 mm
E C
E C
P N P
B
B
EE EC
3,8 mm
0,025 mm
E C
E C
N P N
B
+ +
B
EE EC
H×nh 3-1 : CÊu t¹o v ký hiÖu cña BJT lo¹i PNP v NPN
Trªn h×nh 3-1 m« t¶ cÊu t¹o v ký hiÖu cña hai lo¹i BJT, trªn ký hiÖu cã mòi tªn t¹i
Emit¬ ngÇm chØ chiÒu dßng ®iÖn Emit¬.
ViÖc chän kÝch th−íc c¸c vïng Emit¬, Baz¬ v Colect¬ còng nh− nång ®é h¹t dÉn
®a sè t¹i c¸c vïng n y ph¶i tu©n thñ mét qui t¾c nhÊt ®Þnh. Trªn h×nh 3-1 cho thÊy vïng
Baz¬ cã kÝch th−íc rÊt máng (nhá h¬n 100 lÇn) so víi hai vïng Emit¬ v Colect¬. VÒ
nång ®é h¹t dÉn ®a sè t¹i vïng Emit¬ l lín nhÊt, sau ®ã ®Õn vïng Colect¬ cßn vïng
2
- Baz¬ th× cÇn rÊt nhá, nhá h¬n nhiÒu lÇn (tèi thiÓu l 10 lÇn hoÆc bÐ h¬n) so víi nång ®é
hai vïng trªn.
Víi ph©n bè h¹t dÉn ® nªu ë trªn, ng−êi ta muèn ®¹t ®−îc mét kÕt qu¶ l dßng
Baz¬ c ng nhá c ng tèt (ý nghÜa cña kÕt qu¶ n y sÏ ®−îc gi¶i thÝch ë phÇn hÖ sè α, β).
3.1.2. Nguyªn lý l m viÖc cña BJT
BJT l lo¹i cÊu kiÖn b¸n dÉn cã hai tiÕp gi¸p PN. Mçi tiÕp gi¸p PN vÒ nguyªn t¾c
gièng nh− mét §iot. Phô thuéc v o c¸ch ph©n cùc thuËn hay ng−îc cña hai tiÕp gi¸p
n y m ta cã c¸c chÕ ®é l m viÖc kh¸c nhau cña BJT. M« h×nh ®¬n gi¶n cña BJT ®−îc
m« t¶ trªn h×nh 3-2, hai tiÕp gi¸p ®−îc ký hiÖu JE (tiÕp gi¸p Emit¬ - Baz¬) v JC (tiÕp
gi¸p Colect¬ - Baz¬). Cã 3 tr−êng hîp nh− sau:
JE - ph©n cùc thuËn BJT l m viÖc ë vïng tÝch cùc (active region)
JC - ph©n cùc ng−îc (dïng trong chÕ ®é khuÕch ®¹i tÝn hiÖu)
JE - ph©n cùc ng−îc BJT l m viÖc ë vïng tÝch cùc ®¶o (reverse-active region)
JC - ph©n cùc thuËn (dïng trong chÕ ®é khuÕch ®¹i ®¶o tÝn hiÖu)
JE - ph©n cùc ng−îc BJT l m viÖc ë vïng c¾t dßng (cutoff region)
JC - ph©n cùc ng−îc (dïng trong chÕ ®é chuyÓn m¹ch - switch)
JE - ph©n cùc thuËn BJT l m viÖc ë chÕ ®é b o ho (saturation region)
JC - ph©n cùc thuËn (dïng trong chÕ ®é chuyÓn m¹ch - switch)
JE JC JC
JE
E C
E C
B B
a) Lo¹i Tranzito PNP b) Lo¹i Tranzito NPN
H×nh 3-2: S¬ ®å t−¬ng ®−¬ng ®¬n gi¶n cña BJT
§Ó ph©n tÝch c¬ chÕ l m viÖc v c¸c dßng ®iÖn ch¹y trong BJT cã thÓ lÊy nÒn
t¶ng ® nghiªn cøu ®èi víi §iot b¸n dÉn. Trªn h×nh 3-3 m« t¶ qu¸ tr×nh n y (lÊy vÝ dô
cho BJT lo¹i PNP)
XÐt BJT l m viÖc á vïng tÝch cùc: tiÕp gi¸p Emit¬ ph©n cùc thuËn, tiÕp gi¸p
Colect¬ ph©n cùc ng−îc.
Hai tiÕp gi¸p PN h×nh th nh hai vïng ®iÖn tÝch kh«ng gian. Gäi t¾t tiÕp gi¸p
Emit¬ - Baz¬ l tiÕp gi¸p Emit¬; TiÕp gi¸p Colect¬ - Baz¬ l tiÕp gi¸p Colect¬. Nguån
EE m¾c ph©n cùc thuËn cho tiÕp gi¸p Emit¬, cßn nguån EC m¾c ph©n cùc ng−îc cho
tiÕp gi¸p Colet¬. GÇn nh− to n bé ®iÖn ¸p nguån EC h¹ trªn tiÕp gi¸p colect¬:
UCE ≈ EC (3-1)
3
- UtXE UtXC
P N(nn) P
E C
IE IC
IE IC0
IB
np np
Pn IC
B
UEB UCB
IB
+ +
EE EC
pp (Emit¬) > pp (Colect¬) >> nn (Baz¬)
UEB: §iÖn ¸p h¹ trªn tiÕp gi¸p Emit¬ do nguån EE cung cÊp v UEB / UBE ≅ 0,7v (Si) v ≅ 0,3v (Ge)
UCE: §iÖn ¸p h¹ trªn tiÕp gi¸p Colect¬ - Emiter do nguån EC cung cÊp v UCE ≈ EC
H×nh 3-3: Sù h×nh th nh c¸c dßng ®iÖn trong BJT.
Do tiÕp gi¸p Emit¬ ph©n cùc thuËn, ®iÖn ¸p tæng trªn tiÕp gi¸p gi¶m ®i v b»ng:
U∑(E) = UtxE - UEB
(3-2)
L m cho dßng khuÕch t¸n c¸c h¹t dÉn ®a sè t¨ng m¹nh (lç trèng pp tõ Emit¬
khuÕch t¸n sang Baz¬ v ®iÖn tö nn tõ Baz¬ sang Emit¬) t¹o th nh dßng IE. Tuy nhiªn
do nång ®é pp (Emit¬) >> nn (Baz¬) nªn trong th nh phÇn cña IE chñ yÕu l do lç trèng
tõ Emit¬ t¹o th nh.
T¹i vïng Baz¬ s¸t tiÕp gi¸p Emit¬ nång ®é lç trèng giê ®©y lín h¬n nhiÒu so víi
phÝa s¸t tiÕp gi¸p Colect¬ nªn dßng h¹t dÉn n y tiÕp tôc khuÕch t¸n vÒ phÝa tiÕp gi¸p
colect¬. Trong qu¸ tr×nh khuÕch t¸n n y mét sè lç trèng t¸i hîp víi ®iÖn tö t¹i vïng
Baz¬ v t¹o th nh dßng Baz¬ IB. Tuy nhiªn nh− ® nãi ë phÇn trªn, do nång ®é h¹t dÉn
®a sè t¹i Baz¬ nhá, mÆt kh¸c bÒ dÇy cña Baz¬ l rÊt nhá nªn dßng IB
- th nh phÇn do h¹t dÉn thiÓu sè ë vïng Baz¬ v Colect¬ t¹o th nh IC0 (b¶n chÊt l dßng
(3-4)
IC∑ = IC + IC0
Tr«i - xem trong phÇn §iot).
Trªn thùc tÕ dßng IC0 rÊt nhá ; IC0
- I −I
dI C ∆ IC
≅ = Ci Ci -1 (3-9)
β ac =
IBi − IBi -1
dI B ∆ IB
Trong ®ã ∆IC v ∆IB l gi¸ trÞ biÕn thiªn nhá cña dßng Colect¬ v Baz¬.
Thùc tÕ hai gi¸ trÞ βdc v βac còng kh«ng kh¸c nhau nhiÒu βdc ≅ βac nªn thËm chÝ
cã thÓ dïng chung mét kh¸i niÖm β (trõ vïng tÇn sè cao)
L−u ý: Trong sæ tay kü thuËt th−êng cho tham sè hFE - l hÖ sè khuÕch ®¹i m¾c theo
s¬ ®å Emit¬ chung. ChØ sè FE - nÕu viÕt b»ng ch÷ in t−¬ng øng víi chÕ ®é mét chiÒu,
cßn viÕt fe - ch÷ th−êng t−¬ng øng víi chÕ ®é xoay chiÒu:
βdc = hFE ; βac = hfe
HÖ sè α Ýt phô thuéc v o dßng IC v tÇn sè tÝn hiÖu, cßn hÖ sè β phô thuéc kh¸
nhiÒu v o IC v tÇn sè (h×nh 3-4).
β
T = 1000C
T =
f
IC
a) β phô thuéc v o dßng IC b) β phô thuéc v o tÇn sè tÝn hiÖu
H×nh 3-4: Sù phô thuéc cña β v o dßng IC v tÇn sè tÝn hiÖu
§å thÞ h×nh 3-4a cã thÓ gi¶i thÝch ng¾n gän nh− sau: Khi t¨ng IC qu¸ mét gi¸ trÞ
n o ®ã th× β b¾t ®Çu gi¶m l do khi IC t¨ng nhiÒu l m h¹t dÉn thiÓu sè t¹i Baz¬ t¨ng
(h¹t dÉn tõ Emit¬ khuÕch t¸n sang) l m t¨ng dßng t¸i hîp víi h¹t dÉn ®a sè cña Baz¬
l m t¨ng dßng IB v g©y ra gi¶m β. Víi ®å thÞ h×nh 3-4b khi tÇn sè t¨ng β gi¶m do hai
nguyªn nh©n chÝnh. Thø nhÊt l do ¶nh h−ëng cña ®iÖn dung tiÕp gi¸p Emit¬ v
Colect¬. Ngo i ra cßn do thêi gian bay cña h¹t dÉn qua Baz¬ cã h¹n nªn khi tÇn sè lín,
chóng kh«ng kÞp ®Õn tíi tiÕp xóc Colect¬ th× tÝn hiÖu ® ®æi chiÒu l m gi¶m dßng IC
còng nh− g©y sù dÞch pha gi÷a dßng ®iÖn v ®iÖn ¸p.
Quan hÖ gi÷a α, β ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau:
IE = IB + IC
Chia c¶ hai vÕ cho IC cã:
β (3-10)
α=
1 +β
Theo ®Þnh nghÜa α v β sÏ ®−îc:
IE I
= B +1
IC IC
6
- KÕt qu¶:
11
= +1
αβ
Hay tÝnh β theo α cã:
α (3-11)
β=
1- α
Nh− vËy biÕt α cã thÓ tÝnh ®−îc β hoÆc ng−îc l¹i.
Nh÷ng quan hÖ cÇn ghi nhí:
IE = IC + IB
IC = β IB
(β + 1)B
IE = I
≅
I C = α I E + I C0 α IE (3-12)
β
α=
1+ β
α
β=
1-α
3.2. C¸c d¹ng m¾c m¹ch c¬ b¶n cña BJT
Cã 3 d¹ng m¾c c¬ b¶n:
Baz¬ chung - Ký hiÖu CB (Common Base)
Emit¬ chung - Ký hiÖu CE (Common Emitter)
Colect¬ chung - Ký hiÖu CC (Common Colector)
Kh¸i niÖm ®iÓm chung cã thÓ hiÓu l ®iÓm chung cho m¹ch v o v ra. Trong phÇn n y
kh¶o s¸t c¸c ®Æc tuyÕn tÜnh (chÕ ®é mét chiÒu) cña tõng d¹ng m¾c m¹ch.
3.2.1. M¹ch Baz¬ chung - BC
M¹ch BC ®−îc m« t¶ trªn h×nh 3-5 cho hai lo¹i BJT - PNP v NPN.
IE IC
IE IC
C C
E E
B B
UBE UCB UBE UCB
EC
EE
EC EE
IB I
a) BJT lo¹i PNP b) BJT lo¹i NPN
H×nh 3-5: M¹ch Baz¬ chung ®èi víi tranzito lo¹i PNP v NPN.
Víi m¹ch Baz¬ chung cã quan hÖ sau:
IE - dßng v o, UBE - ®iÖn ¸p v o
M¹ch v o:
→ kh¶o s¸t ®Æc tuyÕn tÜnh I E = f (U BE ) U CB = const
7
- M¹ch ra: IC - dßng ra
UCB - §iÖn ¸p ra
→ kh¶o s¸t ®Æc tuyÕn tÜnh I C = f (U CB ) I E =const
Hä ®Æc tuyÕn v o tÜnh ®−îc m« t¶ trªn h×nh 3-6 víi gi¸ trÞ kh¸c nhau cña UCB. §Æc tuyÕn gièng nh−
nh¸nh ph¶i cña ®Æc tuyÕn V«n - Ampe cña §iot. Khi UCB t¨ng, ®Æc tuyÕn h¬i dÞch vÒ phÝa tr¸i (dßng IE
t¨ng chót Ýt) l do UCB ph©n cùc ng−îc. Khi UCB t¨ng l m t¨ng bÒ dÇy cña líp tiÕp xóc Colect¬ v më
réng chñ yÕu vÒ phÝa Baz¬ (l vïng cã nång ®é h¹t dÉn thÊp) l m cho kho¶ng c¸ch hiÖu dông gi÷a
chuyÓn tiÕp Emit¬ v Colect¬ ng¾n l¹i v do ®ã l m t¨ng dßng IE. §Æc tuyÕn v o cã thÓ lý t−ëng ho¸
nh− h×nh 3-6b. Khi ®ã ®iÖn ¸p UBE ®−îc lÊy gi¸ trÞ cè ®Þnh l : 0,7V (Si) ; 0,3V (Ge)
IE (mA)
IE (mA)
BJT lo¹i Si
UCB = 20V
8 8
UCB = 10V
6 6
UCB = 1V
4 4
2 2
0,7
V
0, 0, 0, 0, 1 UBE (V) 0, 0, 0, 0, 1 UBE
a) Hä ®Æc tuyÕn v o b) §Æc tuyÕn v o tuyÕn tÝnh ho¸ lý t−ëng (V)
H×nh 3-6: Hä ®Æc tuyÕn v o I E = f (U BE ) U CB = const
Hä ®Æc tuyÕn ra tÜnh: I C = f (U CB ) I E =const ®−îc m« t¶ trªn h×nh 3-7
Vïng tÝch cùc
IC (mA)
IE = 5mA
Vïng
b o ho
IE = 4mA
UCE thñng
IE = 3mA
Vïng ®¸nh thñng
IE = 2mA
IE = 1mA
IE = 0mA
ICB0 UCB (V)
0 20
10 15
5
Vïng c¾t dßng
H×nh 3-7: Hä ®Æc tuyÕn ra tÜnh cña m¹ch Baz¬ chung I C = f (U CB ) I E = const
8
- Vïng b o ho : (Saturation Region) khi UCB ≤ 0. Vïng n y dßng IC gi¶m rÊt nhanh v tiÕn tíi 0 khi UCB
< 0. Trong vïng n y tiÕp xóc Colect¬ ph©n cùc thuËn nªn c¶n l¹i dßng h¹t dÉn khuÕch t¸n tõ Baz¬ sang
l m cho dßng IC gi¶m tíi 0 khi UCB ≥ UtxC (UtxC l ®iÖn ¸p tiÕp xóc t¹i tiÕp xóc Colect¬). Nh− vËy ë
vïng b o ho c¶ hai tiÕp xóc Emit¬ v Colect¬ ®Òu ph©n cùc thuËn.
Vïng c¾t dßng: (Cutoff - Region) víi gi¸ trÞ IE ≤ 0. Vïng n y tiÕp xóc Emit¬ ph©n cùc ng−îc, dßng IE
= 0. T¹i vïng c¾t dßng c¶ hai tiÕp xóc ph©n cùc ng−îc.
Vïng tÝch cùc: (Active - Region) ®©y l vïng khuÕch ®¹i tÝn hiÖu. T¹i vïng n y dßng IC t¨ng rÊt Ýt khi
UCB t¨ng v× khi c¸c h¹t dÉn khuÕch t¸n qua ®−îc Baz¬ ®Òu ®Õn ®−îc tiÕp xóc Colect¬ v t¹o th nh dßng
IC. L−îng t¨ng nhá cña IC l do khi UCB t¨ng, tiÕp xóc Colect¬ më réng ra (chñ yÕu vÒ phÝa Baz¬) l m
gi¶m kh¶ n¨ng t¸i hîp h¹t dÉn t¹i Baz¬ tøc l m gi¶m IB v IC t¨ng chót Ýt do IE gi÷ kh«ng ®æi.
L−u ý: T¹i ®Æc tuyÕn víi IE = 0, dßng IC cßn mét gi¸ trÞ l dßng d− IC0 do h¹t dÉn thiÓu sè t¹o th nh.
Dßng n y rÊt nhá. Trong m¹ch BC, dßng n y cã ký hiÖu l ICB0.
Theo (3-12) cã:
IC = αIE + ICB0 (3-13)
NÕu IE = 0 (hë m¹ch Emit¬) th× dßng ICB0 chÝnh l dßng Colect¬ khi hë m¹ch v o Emit¬ (h×nh 3-8).
(3-14)
I C IE = 0 = I CB0
IE = 0
ICB0
EC
H×nh 3-8: Dßng ICB0 trong m¹ch Baz¬ chung
Vïng ®¸nh thñng: (Breakdown - Region) nÕu UCB qu¸ lín sÏ g©y nªn hiÖn t−îng ®¸nh thñng tiÕp gi¸p
Colect¬ l m dßng IC t¨ng ®ét ngét (®¸nh thñng Zener hay ®¸nh thñng th¸c lò hoÆc c¶ hai).
Chó ý: §èi víi m¹ch m¾c kiÓu Base chung th−êng cã hÖ sè khuÕch ®¹i ®iÖn ¸p tõ 50 ®Õn 300, hÖ sè
khuÕck ®¹i dßng ®iÖn < 1 (do IC /IE = α, α th−êng < 1 ).
3.2.2. M¹ch Emit¬ chung - CE (Common Emitter)
M¹ch cã Emit¬ l ®iÓm chung cho m¹ch v o v ra.
C IC
IC
IB IB C
B B
EC
UCE EC
UBE
E E
EB
EB
IE
IE
a) BJT lo¹i PNP b) BJT lo¹i NPN
H×nh 3-9: M¹ch Emit¬ chung ®èi víi tranzito lo¹i PNP v NPN
9
- IC (mA)
Hä ®Æc tuyÕn tÜnh l v o v ra: Vïng tÝch cùc( khuÕch ®¹i)
90µA
8
80µA
UCE thñng
Hä ®Æc tuyÕn ra : 7 70µA
IC = f (UCE) IB = const Vïng
60µA
6
®¸nh
IC dßng ra, UCE l ®iÖn ¸p ra, 50µA
thñng
5 tiÕp
IB dßng v o. Vïng 40µA
gi¸p
bo
4 Colect¬
ho 30µA
3
20µA
2
10µA
1
IB = 0µA
5 UCE (V)
15
10 20
0
Hä ®Æc tuyÕn v o:
ICE0 ≈ βICB0 Vïng c¾t dßng
UCE bh
IB = f (UBE) UCE = const
IB(mA) IB(MA)
UCE = 1V
100
100 UCE = 10V
80
UCE = 20V
80
60
60
40
40
20
20
0 0, 0,
0 1
0, 0, 0, 0,
0, 0, UBE(V)
UBE(V)
b) Hä ®Æc tuyÕn v o IB = f (UBE) UCE = c) §Æc tuyÕn v o lý t−ëng
const
H×nh 3-10: Hä ®Æc tuyÕn ra (a) v v o (b ,c ) cña m¹ch Emit¬ chung - EC (BJT lo¹i NPN - Si).
Hä ®Æc tuyÕn ra: IC = f (UCE) IB = const cho thÊy ë ®©y còng gåm 4 vïng:
Vïng tÝch cùc: (hay cßn gäi l vïng khuÕch ®¹i) khi tiÕp xóc Emit¬ ph©n cùc thuËn v tiÕp xóc
Colector ph©n cùc ng−îc. C¬ chÕ t−¬ng tù nh− trong m¹ch Baz¬ chung - BC, nh−ng ë ®©y dßng IC cã
t¨ng m¹nh h¬n khi UCE t¨ng (®é dèc ®Æc tuyÕn lín h¬n). Sù t¨ng n y còng do ®é réng hiÖu dông cña
miÒn Baz¬ hÑp l¹i do tiÕp xóc Colect¬ më réng ra khi UCE t¨ng l m sè h¹t dÉn ®Õn ®−îc Colect¬ nhiÒu
h¬n. Mét ®Æc ®iÓm cÇn l−u ý n÷a l kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c ®Æc tuyÕn kh«ng ®Òu nhau khi dßng IB thay
®æi mét l−îng nh− nhau (vÝ dô: Kho¶ng c¸ch gi÷a 2 ®Æc tuyÕn víi IB = 10µA v IB = 20µA lín h¬n
10
- kho¶ng c¸ch gi÷a 2 ®Æc tuyÕn øng víi IB =70µA v IB = 80µA). (L−u ý l ®èi víi m¹ch Baz¬ chung
c¸ch gi÷a c¸c ®Æc tuyÕn ra l ®Òu h¬n).
Vïng b o ho : Khi c¶ hai tiÕp xóc Emit¬ v Colect¬ ph©n cùc thuËn. Khi n y dßng IC t¨ng rÊt nhanh.
§iÖn ¸p b o ho UCE bh ≈ 0,3V.
Vïng c¾t dßng: N»m d−íi ®Æc tuyÕn øng víi IB = 0 øng víi c¶ hai tiÕp xóc Emit¬ v Colect¬ ph©n cùc
ng−îc. Víi IB = 0, cã dßng d− - gäi l ICE0. Dßng n y ®−îc x¸c ®Þnh nh− trªn h×nh 3-11 víi cùc Baz¬
hë (IB = 0).
B
C
IB = 0 ICE0
E
EC
H×nh 3-11: X¸c ®Þnh dßng ICE0 (øng víi cùc B hë IB = 0)
X¸c ®Þnh dßng ICE0 nh− sau:
IC = αIE + ICB0
Hay:
IC = α(IC + IB) + ICB0
Rót ra:
αI B I (3-15)
+ CB0
IC =
1- α 1- α
Víi m¹ch CE, khi IB = 0 th× th nh phÇn thø hai cña biÓu thøc (3-15) chÝnh l ICE0:
ICB0
= (β +1) ICB0 ≅ βICB0 I =0
ICE0 =
1- α B
VËy:
(3-16)
ICE0 ≅ βI CB0I =0
B
C«ng thøc (3-16) cho thÊy dßng d− ICE0 trong m¹ch CE >> dßng d− ICB0 trong m¹ch
BC. Dßng d− l¹i phô thuéc nhiÒu v o nhiÖt ®é, nªn m¹ch CE sÏ bÞ ¶nh h−ëng cña nhiÖt
®é nhiÒu h¬n l m¹ch CB.
Vïng ®¸nh thñng: Khi UCE qu¸ lín ®Õn mét gi¸ trÞ n o ®ã l m ®¸nh thñng tiÕp xóc
Colect¬. Khi ®ã dßng IC t¨ng vät.
Hä ®Æc tuyÕn v o: IB = f (UBE) UCE = const:
§Æc tuyÕn n y còng gièng nh− ®Æc tuyÕn V«n - Ampe cña §iot b¸n dÉn. T¨ng
UCE dßng IB gi¶m ®i ®«i chót Ýt do ®é réng hiÖu dông cña vïng Baz¬ hÑp l¹i l m sù t¸i
hîp gi¶m ®i tøc l dßng IB gi¶m (h×nh 3-10b). Tuy nhiªn sù thay ®æi dßng IB do t¸c
®éng cña UCE l nhá v ®Æc tuyÕn v o IB = f(UBE) cã thÓ thay thÕ b»ng ®Æc tuyÕn v o
tuyÕn tÜnh lý t−ëng (h×nh 3-10c). Khi ®ã UBE ≅ 0,7V.
11
- 3.2.3. M¹ch Colect¬ chung - CC (Common Colector)
M¹ch Colect¬ chung - CC l m¹ch cã Colect¬ l ®iÓm chung cho m¹ch v o v ra
m¹ch ®−îc m¾c nh− h×nh 3-12 ®èi víi 2 lo¹i Tranzito PNP v NPN.
IE
IE
IB E
IB
E
B
B
EE
UEC EE
C
UBC
C
EB I
EB IC
a) BJT lo¹i PNP b) BJT lo¹i NPN
H×nh 3-12: M¹ch Colect¬ chung - CC ®èi víi tranzito lo¹i PNP v NPN.
Hä ®Æc tuyÕn v o v ra ®−îc m« t¶ trªn h×nh 3-13.
IE (mA)
IB
Vïng tÝch cùc (khuÕch ®¹i)
50µA
6
UEC = 5V UEC = 10V
50
40µA
5
40
30µA Vïng
Vïng 4 ®¸nh
bo 20µA thñng 30
3
ho
IB = 20
2
10
IB = 0
1
10 15
UECbh 5 5V 10V UBC
UEC
Vïng c¾t dßng 4,3V 9,3V
(V)
a) Hä ®Æc tuyÕn ra IE = f (UEC) IB = b) Hä ®Æc tuyÕn v o IB = f (UBC) UEC =
const const
H×nh 3-13: Hä ®Æc tuyÕn ra v v o cña m¹ch Colect¬ chung - CC (BJT lo¹i NPN - Si)
§Æc tuyÕn ra IE = f (UEC) IB = gÇn nh− gièng ho n t¹o ®Æc tuyÕn ra cña
const
m¹ch Emit¬ chung - CE v× dßng IE ≅ IC. V× vËy cã thÓ lÊy ®Æc tuyÕn ra cña m¹ch CE ¸p
dông cho m¹ch CC víi sai sè kh«ng ®¸ng kÓ.
Tuy nhiªn ®Æc tuyÕn v o IB = f (UBC) UEC = cã d¹ng kh¸c h¼n so víi m¹ch
const
CE v CB. §Æc tuyÕn cã d¹ng th¼ng ®øng nh− h×nh 3-13b, tøc l ®èi víi mét gi¸ trÞ cè
®Þnh cña UEC th× UBC còng kh«ng ®æi khi IB thay ®æi. §iÒu ®ã cã thÓ gi¶i thÝch nh− sau:
12
- §iÖn ¸p UBE trªn Tranzito ë chÕ ®é tÝch cùc (khuÕch ®¹i) th−êng Ýt thay ®æi v b»ng
0,7V ®èi víi BJT lo¹i Si v 0,3V ®èi víi BJT lo¹i Ge. Do vËy UBC = UEC - UBE còng
kh«ng ®æi khi IE thay ®æi.
VÝ dô: LÊy UEC = 5V, nÕu dïng BJT lo¹i Si th× UBE = 0,7V. VËy UBC = 5V -
0,7V = 4,3V. Gi¸ trÞ n y kh«ng thay ®æi khi IB thay ®æi (h×nh 3-13b - ®Æc tuyÕn th¼ng
®øng thø nhÊt). B©y g׬ lÊy gi¸ trÞ kh¸c cña UEC, vÝ dô UEC = 10V. Khi ®ã: UBC = UEC -
UBE = 10V - 0,7V = 9,3V. Gi¸ trÞ n y øng víi ®Æc tuyÕn th¼ng ®øng thø hai (h×nh 3-
13b).
3.3. Giíi h¹n vïng l m viÖc cña BJT
BJT chØ l m viÖc tèt v an to n, Ýt mÐo tÝn hiÖu trong mét giíi h¹n nhÊt ®Þnh c¸c
tham sè cña chóng. §Ó biÓu diÔn giíi h¹n vïng l m viÖc trªn ®å thÞ cã thÓ minh häa
trªn hä ®Æc tuyÕn ra cña BJT trong m¹ch m¾c kiÓu CE (h×nh 3-14).
IC
70µA
IC max
60µA
20
PC max
Bo 50µA
ho
15 40µA
30µA
10
20µA
Vïng l m viÖc
(chÕ ®é khuÕch ®¹i)
IB =
5 IB = 0
UCE
0 UCE(V
UCEbh max
5
c¾t dßng
UCE0
H×nh 3-14: Giíi h¹n vïng l m viÖc cña BJT
Trªn h×nh 3-14 cho thÊy vïng l m viÖc cña BJT bÞ giíi h¹n bëi tham sè cùc ®¹i sau:
: §iÖn ¸p b o ho Colect¬ - Emit¬ th−êng UCE bh ≅ 0,3V
UCE bh
⇒ ph¶i chän UCE > UCE bh
IC max : Dßng ®iÖn Colect¬ cùc ®¹i. Ph¶i chän IC < ICmax
ICE0 : Dßng d− cña Colect¬ øng víi IB = 0 dßng n y giíi h¹n vïng c¾t dßng.
UCE max : §iÖn ¸p cùc ®¹i trªn Colect¬ - Emit¬ ®Ó tiÕp xóc Colect¬ kh«ng bÞ
®¸nh thñng.
13
- : (t¹i nhiÖt ®é nhÊt ®Þnh th−êng l T = 250C). C«ng suÊt n y giíi h¹n
PCmax
dßng v ¸p sao cho tiÕp xóc Colect¬ kh«ng bÞ nung nãng qu¸ giíi h¹n. PCmax ®−îc x¸c
®Þnh b»ng c«ng thøc:
PCmax = ICUCE (3-17)
Khi l m viÖc ph¶i ®¶m b¶o sao cho PC = IC UCE ≤ PCmax
Tuy nhiªn khi nhiÖt ®é t¨ng (th−êng kÓ tõ 250C) gi¸ trÞ PCmax sÏ bÞ gi¶m. §Æc tr−ng cho sù
gi¶m n y, ng−êi ta ®−a kh¸i niÖm hÖ sè suy gi¶m γPcmax (Derating factor), ký hiÖu l γPcmax. HÖ sè n y
cho biÕt cø t¨ng 10C (b¾t ®Çu tõ mét nhiÖt ®é n o ®ã T0. Th«ng th−êng ®èi víi BJT c«ng suÊt nhá T0 =
250C) th× PC max bÞ gi¶m ®i bao nhiªu. §¬n vÞ cña γPcmax l mW/0C. BiÕt γPcmax (th−êng ®−îc cho trong sæ
tay kü thuËt) cã thÓ tÝnh l−îng gi¶m c«ng suÊt tiªu t¸n cùc ®¹i theo c«ng thøc sau:
Trªn h×nh 3-15 m« t¶ sù suy gi¶m gi¸ trÞ PCmax khi nhiÖt ®é t¨ng.
PCmax (T0) - PCmax(T) = γPcmax(T-T0) (3-
PCmax(mW)
600
500
γPcmax = 5mW/0C
400
300
200
250C
100
T0C
20 60 120
40 80 100 140
H×nh 3-15: Suy gi¶m cña PCmax khi nhiÖt ®é t¨ng.
KÕt luËn: Giíi h¹n vïng l m viÖc cña BJT xÐt trªn cã thÓ tãm t¾t nh− sau:
UCE bh ≤ UCE ≤ UCEmax
ICE0 ≤ IC ≤ ICmax
(3-19)
ICUCE ≤ PCmax
γPcmax = 5mW/0C. H
VÝ dô 3-1: Cho BJT 2N4123 cã PCmax = 625mW ë nhiÖt ®é T0 = 250C. HÖ sè y
x¸c ®Þnh gi¸ trÞ c«ng suÊt γPcmax t¹i nhiÖt ®é T = 1250C.
Gi¶i: Theo c«ng thøc (3-18) ta cã:
PCmax(T0) - PCmax(T) = γPcmax (T -
T0)
§Æt c¸c gi¸ trÞ ® cho v o c«ng thøc sÏ cho kÕt qu¶ sau:
14
- 625mW - PCmax(T) = 5mW/0C x (1250C - 250C) = 500mW
VËy c«ng suÊt tiªu t¸n cùc ®¹i t¹i 1250C sÏ l :
PCmax(1250C) = 625mW - 500mW = 125mW
3.4. Ph−¬ng tr×nh ®−êng t¶i v ®iÓm l m viÖc tÜnh (chÕ ®é 1 chiÒu)
BJT ®−îc øng dông rÊt réng r i ®Ó khuÕch ®¹i tÝn hiÖu. Tuy nhiªn ®Ó khuÕch ®¹i
®−îc cÇn cung cÊp chÕ ®é mét chiÒu cho BJT.
XÐt m¹ch Emit¬ chung d−íi ®©y l m vÝ dô.
IC(mA)
+Ec
40µA
EC
RC §-êng t¶i
R1 IC RC
30µA
C2
Q'
C
URA
UV B
IBQ =
Q
ICQ
E
Q’’ 10µA
R2
IB= 0
UCE(V)
EC
UCEQ UCE
UCE bh
a) M¹ch EC b) X¸c ®Þnh ®iÓm l m viÖc tÜnh
H×nh 3-16: X¸c ®Þnh ®iÓm l m viÖc tÜnh cña m¹ch EC.
Cã thÓ viÕt ph−¬ng tr×nh cho m¹ch ra:
(3-20)
EC = ICRC + UCE
§©y l ph−¬ng tr×nh ®−êng t¶i tÜnh. Do EC v RC cã gi¸ trÞ cho tr−íc kh«ng ®æi
nªn ®©y l ph−¬ng tr×nh tuyÕn tÝnh gi÷a IC v UCE. NÕu vÏ ®−êng th¼ng n y cïng víi hä
®Æc tuyÕn tÜnh (h×nh 3-18b) th× nã c¾t trôc ho nh t¹i ®iÓm UCE = EC v trôc trung t¹i
®iÓm IC = EC/RC (theo c«ng thøc 3-20).
Giao ®iÓm gi÷a ph−¬ng tr×nh ®−êng t¶i v ®Æc tuyÕn ra tÜnh gäi l ®iÓm l m viÖc
tÜnh Q (h×nh 3-18b). Nh− vËy ®iÓm l m viÖc tÜnh Q cho mét to¹ ®é gåm 3 tham sè mét
chiÒu: IBQ, ICQ v ICEQ v ®−îc viÕt l Q (IBQ, ICQ, UCEQ). Trªn h×nh 3-18b cho thÊy nÕu
chän mét ®Æc tuyÕn kh¸c øng víi gi¸ trÞ IB kh¸c. VÝ dô IB = 30µA, sÏ cho ®iÓm l m
viÖc Q’, hay víi IB = 10µA øng víi ®iÓm Q’’.
Chó ý: §iÓm Q cÇn chän sao cho ph¶i n»m trong vïng khuÕch ®¹i kh«ng ®−îc v−ît ra
khái giíi h¹n cho phÐp (xem h×nh 3-14). Th−êng ®èi víi m¹ch khuÕch ®¹i tÝn hiÖu
nhá Q th−êng ®−îc chän ë kho¶ng gi÷a ®−êng t¶i v× nã cho phÐp m¹ch l m viÖc Ýt bÞ
mÐo tÝn hiÖu ë chÕ ®é khuÕch ®¹i v biªn ®é cña tÝn hiÖu cã thÓ nhËn ®−îc lín h¬n.
15
- 3.5. Ph©n cùc cho BJT
Kh¸i niÖm ph©n cùc cã thÓ hiÓu l t¹o ®iÖn ¸p mét chiÒu sao cho phï hîp víi chÕ
®é l m viÖc cña BJT. Víi chÕ ®é khuÕch ®¹i, c¸c ®iÖn ¸p cung cÊp cho BJT ph¶i ®¶m
b¶o cho BJT l m viÖc t¹i vïng khuÕch ®¹i (h×nh 3-14 ) tøc l :
TiÕp gi¸p Emit¬ - Baz¬: Ph©n cùc thuËn
TiÕp gi¸p Colect¬ - Baz¬: Ph©n cùc ng−îc
Th«ng th−êng, ng−êi ta dïng mét (®«i khi dïng 2) nguån mét chiÒu ®Ó cÊp cho
c¸c cùc cña BJT. Phô thuéc v o c¸ch thøc t¹o c¸c ®iÖn ¸p mét chiÒu trªn c¸c cùc m
ng−êi ta ph©n biÖt mét sè kiÓu ph©n cùc nh−:
- Ph©n cùc b»ng dßng cè ®Þnh (hay ph©n cùc Baz¬)
- Ph©n cùc b»ng dßng Emit¬ (hay ph©n cùc Emit¬)
- Ph©n cùc b»ng ph©n ¸p
- Ph©n cùc b»ng håi tiÕp Colect¬
- KÕt hîp cña c¸c ph−¬ng ph¸p ph©n cùc trªn.
3.5.1. Ph©n cùc Baz¬ (hay ph©n cùc b»ng dßng cè ®Þnh)
X¸c ®Þnh ®iÓm l m viÖc tÜnh Q.
Ph©n cùc Baz¬ cßn cã tªn gäi l ph©n cùc b»ng dßng cè ®Þnh. H×nh 3-17 m« t¶
m¹ch CE ®−îc ph©n cùc Baz¬.
+Ec
RB IC RC
IB
C2
C
Ra
Vµo
B
C1
UBE E
H×nh 3-17: Ph©n cùc Baz¬.
Trong h×nh 3-17 tô C1, C2 ®¶m b¶o sù c¸ch ly mét chiÒu víi ®Çu v o v ra.
§iÓm l m viÖc tÜnh Q ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau:
Ph−¬ng tr×nh ®iÖn ¸p ®Çu v o ë chÕ ®é mét chiÒu: EC - IBRB - UBE = 0, vËy
(3-21)
EC = IBRB + UBE
Víi gi¸ trÞ UBE = 0,7V (BJT lo¹i Si) v
UBE = 0,3V (lo¹i Ge)
Tõ ®©y cã thÓ x¸c ®Þnh IBQ tõ c«ng thøc (3-21)
EC - UBE (3-22)
IBQ =
RB
16
- Râ r ng dßng IB ë ®©y chØ phô thuéc v o gi¸ trÞ cña ®iÖn trë RB m kh«ng phô
thuéc v o tham sè cña BJT v cè ®Þnh khi ta thay ®æi BJT cïng lo¹i (cïng Si hoÆc cïng
Ge)
Dßng ICQ ®−îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc.
ICQ = βIBQ (3-23)
§iÖn ¸p UCEQ ®−îc x¸c ®Þnh theo ph−¬ng tr×nh ë m¹ch ra:
(3-24)
EC = ICRC + UCE
Tõ ®©y t×m ®−îc UCEQ
UCEQ = EC - ICQRC (3-25)
VËy ®iÓm l m viÖc tÜnh Q ®−îc x¸c ®Þnh bëi c¸c gi¸ trÞ IBQ, ICQ, UCEQ theo c¸c ph−¬ng tr×nh (3-
22) (3-23) v (3-24).
NhËn xÐt: §iÓm l m viÖc tÜnh Q (IBQ, ICQ, UCEQ) phô thuéc nhiÒu v o gi¸ trÞ cña βdc
(c«ng thøc 3-23 v 3-25)
• ChÕ ®é b o ho v c¾t dßng.
ë chÕ ®é b o ho UCEbh ≅ 0,3V
Khi ®ã dßng b o ho Colect¬ b»ng
EC - UCEbh (3-26)
ICbh =
RC
Cã thÓ bá qua gi¸ trÞ UCEbh, khi ®ã:
EC
ICbh = (3-27)
RC
ë chÕ ®é c¾t dßng (off) dßng IC sÏ b»ng:
IC(off) = ICE0 (3-28)
Tuy nhiªn gi¸ trÞ ICE0 rÊt nhá nªn cã thÓ coi b»ng 0 v khi ®ã ë chÕ ®é c¾t dßng.
(3-29)
UCE = EC
off
• Sù tr«i ®iÓm l m viÖc tÜnh Q khi nhiÖt ®é thay ®æi.
Nh− nhËn xÐt ë trªn do dßng ICQ còng nh− UCEQ phô thuéc nhiÒu v o β m gi¸
trÞ β thay ®æi kh¸ lín khi nhiÖt ®é thay ®æi. Th−êng β t¨ng khi nhiÖt ®é t¨ng.
VÝ dô 3-2: XÐt m¹ch ph©n cùc Baz¬ theo h×nh 3-17 cho biÕt:
EC = +8V ; RB = 360KΩ
RC = 2,2KΩ
βdc = hFE = 100 ë T = 250C v
βdc = hFE = 150 ë T = 1000C
T×m ®iÓm l m viÖc tÜnh Q t¹i nhiÖt ®é T = 250C v T = 1000C (BJT l lo¹i Si)
17
- Gi¶i:
* ë nhiÖt ®é T = 250C
E C - UBE 8V - 0,7V
== 20,28µA
IBQ = =
RB 360K
ICQ = βdcIBQ = 100 x 20,28µA
= 2,028mA
UCEQ = EC - ICQRC = 8V - (2,028mA) (2KΩ)
= 3,94V
VËy ®iÓm l m viÖc tÜnh Q ®−îc x¸c ®Þnh bëi:
Q(IBQ = 20,28µA ; ICQ = 2,028mA ; UCEQ = 3,9V) t¹i T = 250C
* ë nhiÖt ®é T = 1000C:
IBQ = 20,28µA
ICQ = βdcIBQ = 150 x 20,28µA
= 3,04mA
UCEQ = EC - ICQRC = 8V - (3,04mA) (2KΩ)
= 1,92V
§iÓm l m viÖc tÜnh Q b©y giê ®−îc x¸c ®Þnh bëi:
Q(IBQ = 20,28µA ; ICQ = 3,04mA ; UCEQ = 1,92V) t¹i T = 1000C
So s¸nh ë hai nhiÖt ®é ta thÊy Q thay ®æi kh¸ nhiÒu
ICQ(T= 1000C) ≅ 1,5 ICQ (T = 250C) → t¨ng 150%
Cô thÓ:
UCEQ (T = 1000C) ≅ 0,5 UCEQ (T = 250C) → gi¶m 50%
NhËn xÐt m¹ch ph©n cùc Baz¬:
M¹ch ®¬n gi¶n
-
Cã nh−îc ®iÓm: §iÓm l m viÖc tÜnh Q phô thuéc nhiÒu v o nhiÖt ®é.
-
øng dông: Chñ yÕu trong chÕ ®é chuyÓn m¹ch.
-
3.5.2. Ph©n cùc Emit¬ +Ec
• X¸c ®Þnh ®iÓm l m viÖc tÜnh Q. IB RB IC RC
C2
Ra
M¹ch ph©n cùc Emit¬ cã ®Æc ®iÓm l C
dïng ®iÖn trë RE ë m¹ch Emit¬ (h×nh 3- Vµo
B
18)
RE
IE
18
H×nh 3-18: Ph©n cùc Emit¬.
- XÐt ph−¬ng tr×nh ë m¹ch v o ta cã: + EC nh− vËy:
- IBRB - UBE - IERE = 0,
(3-30)
EC = IBRB + UBE + IERE
Do: IE = (β +1) IB nªn thay v o (3-30) sÏ ®−îc EC = IB [RB + (β + 1) RE] + UBE
rót ra ®−îc:
E C - UBE
IBQ = (3-31)
R B + (β + 1)R E
EC − UBE
ICQ = β dc IBQ = β
R B + (β + 1)RE (3-32)
Gi¸ trÞ UCEQ cã thÓ x¸c ®Þnh theo m¹ch ë ®Çu ra theo ph−¬ng tr×nh (¸p dông ®Þnh
luËt Kirchhoff vÒ ®iÖn ¸p vßng, theo chiÒu kim ®ång hå):
+
+ IERE UCE + ICRC - EC = 0
EC = ICRC + UCE + IERE
Do IE ≅ IC nªn c«ng thøc trªn sÏ b»ng:
EC ≅ UCE + IC (RC + RE)
Tõ ®©y cã thÓ t×m ®−îc UCEQ:
(3-33)
UCEQ = EC - ICQ (RC + RE)
§iÖn ¸p UE, UC, UB ®−îc x¸c ®Þnh nh− sau:
UE = IE.RE;
UC – UE → UC = UCE + UE hay
V ®iÖn ¸p tõ cùc C tíi ®Êt ®−îc x¸c ®Þnh: UCE =
UC = EC - ICRC
UB = EC – IBRB hay UB = UBE + UE
• ChÕ ®é b o ho v c¾t dßng:
ë chÕ ®é b o ho UCE bh, rÊt nhá ≈ 0,3V nªn cã thÓ bá qua so víi ®iÖn ¸p nguån
th× dßng b o ho sÏ b»ng:
EC
(3-35)
ICbh =
RC +RE
ë chÕ ®é c¾t dßng (off), dßng IC ≈ 0 nªn:
(3-36)
UCE = EC
off
19
- • Sù tr«i ®iÓm l m viÖc tÜnh Q khi nhiÖt ®é thay ®æi.
Theo c¸c c«ng thøc ® tÝnh to¸n ë phÇn trªn ®èi víi ICQ, UCEQ cho thÊy nh÷ng
gi¸ trÞ n y Ýt phô thuéc v o gi¸ trÞ βdc h¬n tr−êng hîp ph©n cùc Baz¬. V× vËy ®iÓm l m
viÖc tÜnh Q Ýt chÞu ¶nh h−ëng cña nhiÖt ®é h¬n.
3.5.3. Ph©n cùc b»ng ph©n ¸p
M¹ch ph©n cùc b»ng ph©n ¸p rÊt hay ®−îc sö dông do tÝnh −u viÖt cña nã víi kh¶
n¨ng ®¶m b¶o æn ®Þnh m¹ch kh¸ tèt khi nhiÖt ®é thay ®æi. M¹ch ®−îc m« t¶ trªn h×nh
3-19.
+EC
+Ec
R1 IC RC
IC RC
C2
Ra
C C
Rth
B B
Vµo
IB
E
Eth
RE
R2 IE RE
IE
a) M¹ch chi tiÕt b) M¹ch t−¬ng ®−¬ng theo ®Þnh lý Thevenin
H×nh 3-19: M¹ch ph©n cùc b»ng ph©n ¸p.
X¸c ®Þnh Rth? +EC
Tõ s¬ ®å m¹ch nguyªn lý ta cã: IC RC
C
Rth = R1//R2 R1
B
X¸c ®Þnh Eth?
E
R2 Rth
R1 EC
RE
+ +
R2 Eth
U R2
EC
R2
Tõ h×nh vÏ trªn ta cã: UR2 = Eth = EC
-
-
R1 + R2
Gi¸ trÞ IBQ ®−îc tÝnh theo m¹ch v o cña h×nh 3-19b.
Eth = IBRth + UBE + IERE
Thay IE = (β + 1)IB sÏ ®−îc Eth = IB [Rth + (β + 1)RE] + UBE
VËy t×m ®−îc:
Eth − U BE
I BQ = (3-39)
Rth + ( β + 1) RE
do IC = βIB ta cã:
20
nguon tai.lieu . vn