0.4 Transitor lưỡng cực (bipolar junction transistor - bjt)  (Page 2/7)

Các điện tử tự do của vùng phát như vậy tạo nên dòng điện cực phát IE chạy từ cực phát E. Các điện tử từ vùng thu chạy về cực dương của nguồn VCC tạo ra dòng điện thu IC chạy vào vùng thu.

Mặt khác, một số ít điện tử là hạt điện thiểu số của vùng nền chạy về cực dương của nguồn VEE tạo nên dòng điện IB rất nhỏ chạy vào cực nền B.

Như vậy, theo định luật Kirchoff, dòng điện IE là tổng của các dòng điện IC và IB.

Ta có: $I_E=I_C+I_B$

Dòng IB rất nhỏ (hàng microampere) nên ta có thể coi như: IE # IC

Các cách ráp transistor và độ lợi dòng điện.

Khi sử dụng, transistor được ráp theo một trong 3 cách căn bản sau:

• Ráp theo kiểu cực nền chung (1)
• Ráp theo kiểu cực phát chung (2)
• Ráp theo kiểu cực thu chung (3)

IEICvàoraKiểu cực nền chungIBIEvàoraKiểu cực thu chungIBICvàoraKiểu cực phát chungHình 4

Trong 3 cách ráp trên, cực chung chính là cực được nối mass và dùng chung cho cả hai ngõ vào và ngõ ra.

Trong mỗi cách ráp, người ta định nghĩa độ lợi dòng điện một chiều như sau:

$\text{Ñoä lôïi doøng ñieân}=\frac{\text{Doøng ñieän ngoû ra}}{\text{Doøng ñieän ngoû vaøo}}$

Độ lợi dòng điện của transistor thường được dùng là độ lợi trong cách ráp cực phát chung và cực nền chung. Độ lợi dòng điện trong cách ráp cực phát chung được cho bởi:

$h_{\text{FE}}\approx {\beta }_{\text{DC}}=\frac{I_C}{I_B}$

Như vậy: IC = DC.IB

Nhưng: IE = IC + IB = DC.IB+IB

 IE = (DC + 1).IB

Độ lợi dòng điện trong cách ráp cực nền chung được cho bởi:

$h_{\text{FB}}\approx {\alpha }_{\text{DC}}=\frac{I_C}{I_E}$

DC có trị số từ vài chục đến vài trăm, thậm chí có thể lên đến hàng ngàn. DC có trị từ 0,95 đến 0,999… tuỳ theo loại transistor. Hai thông số DC và DC được nhà sản xuất cho biết.

Từ phương trình căn bản:

IE = IC + IB

Ta có: IC = IE – IB

Chia cả hai vế cho IC, ta được:

$1=\frac{I_E}{I_C}-\frac{I_B}{I_C}=\frac{1}{\frac{I_C}{I_E}}-\frac{1}{\frac{I_C}{I_B}}$

Như vậy: $1=\frac{1}{{\alpha }_{\text{DC}}}-\frac{1}{{\beta }_{\text{DC}}}$

Giải phương trình này để tìm DC hay DC, ta được:

${\beta }_{\text{DC}}=\frac{{\alpha }_{\text{DC}}}{1-{\alpha }_{\text{DC}}}$ và ${\alpha }_{\text{DC}}=\frac{{\beta }_{\text{DC}}}{1+{\beta }_{\text{DC}}}$

* Ghi chú: các công thức trên là tổng quát, nghĩa là vẫn đúng với transistor PNP.

Ta chú ý dòng điện thực chạy trong hai transistor PNP và NPN có chiều như sau:

IEICIEIBNPNICIBPNPHình 5

Thí dụ:

Một transistor NPN, Si được phân cực sau cho IC = 1mA và IB = 10A.

Tính DC, IE, DC.

Giải: từ phương trình:

${\beta }_{\text{DC}}=\frac{I_C}{I_B}$ , Ta có: ${\beta }_{\text{dc}}=\frac{1\text{mA}}{\text{10}\mathrm{\mu A}}=\text{100}$

Từ phương trình:

IE = IC + IB, ta có: IE = 1mA + 0,01mA = 1,01mA

Và từ phương trình: $\alpha {}_{\text{DC}}=\frac{I_C}{I_E}=\frac{1\text{mA}}{\mathrm{1,}\text{01}\text{mA}}=\mathrm{0,}\text{99}$

Một transistor Si PNP có DC = 50 khi IE = 1,5mA. Xác định IC.

Giải:

${\alpha }_{\text{DC}}=\frac{{\beta }_{\text{DC}}}{1+{\beta }_{\text{DC}}}=\frac{\text{50}}{1+\text{50}}=\mathrm{0,}\text{98}$

IC = DC.IE = 0,98 x 1,5 = 1,47mA

Dòng điện rỉ trong transistor.

Vì nối thu nền thường được phân cực nghịch nên cũng có một dòng điện rỉ ngược (bảo hoà nghịch) đi qua mối nối như trong trường hợp diode được phân cực nghịch. Dòng điện rỉ ngược này được ký hiệu là ICBO, được nhà sản xuất cho biết, được mô tả bằng hình vẽ sau:

IE = 0ICBOICBOVCCRCCực Eđể hởCurrent (dòng điện)Base (cực nền)Openemitter (cực phát hở)Collector (cực thu)Hình 6

Đây là dòng điện đi từ cực thu qua cực nền khi cực phát để hở. Hình vẽ sau đây cho ta thấy thành phần các dòng điện chạy trong transistor bao gồm cả dòng điện ICBO.

Hình 7n+pn-IEIC = DCIE + ICBOVEEVCCRERCDCIEICBOIEIB

Như vậy, ta có: IC = DCIE + ICBO

Nếu ICBO xấp xỉ 0, xem như không đáng kể.

Ta có: IC  DCIE