0.4 Transitor lưỡng cực (bipolar junction transistor - bjt)  (Page 6/7)

Đây chính là phương trình đường thẳng lấy điện tỉnh trong mạch cực phát chung.

Bjt với tín hiệu xoay chiều.

Mô hình của bjt:

Tín hiệu vàoVS(t)-VEE+VCCRE RC

Đây là mô hình của một mạch khuếch đại ráp theo kiểu cực nền chung. Ở ngõ vào và ngõ ra, ta có hai tụ liên lạc C1 và C2 có điện dung như thế nào để dung kháng XC khá nhỏ ở tần số của nguồn tín hiệu để có thể xem như nối tắt (Short circuit) đối với tín hiệu xoay chiều và có thể xem như hở mạch (open circuit) đối với điện thế phân cực.

Mạch tương đương một chiều như sau:

Hình 30SiVEEVCCRERC0,7V VCBICIEIE++--

Đây là mạch mà chúng ta đã khảo sát ở phần trước. Nguồn điện thế xoay chiều VS(t) khi đưa vào mạch sẽ làm cho thông số transistor thay đổi. Ngoài thành phần một chiều còn có thành phần xoay chiều của nguồn tín hiệu tạo ra chồng lên.

Nghĩa là: iB(t) = IB + ib(t)

iC(t) = IC + ic(t)

iE(t) = IE + ie(t)

vCB(t) = VCB + vcb(t)

vBE(t) = VBE + vbe(t)

Thành phần tức thời = thành phần DC + thành phần xoay chiều.

n+pB’n-ieib’icBCEHình 31Trong mô hình các dòng điện chạy trong transistor ta thấy: điểm B’ nằm trong vùng nền được xem như trung tâm giao lưu của các dòng điện. Do nối nền phát phân cực thuận nên giữa B’ và E cũng có một điện trở động re giống như điện trở động rd trong nối P-N khi phân cực thuận nên: $r_e=\frac{\text{26}\text{mV}}{I_E}$

Ngoài ra, ta cũng có điện trở rb của vùng bán dẫn nền phát (ở đây, ta có thể coi như đây là điện trở giữa B và B’). Do giữa B’ và C phân cực nghịch nên có một điện trở r­0 rất lớn. Tuy nhiên, vẫn có dòng điện ic = .ie = ib chạy qua và được coi như mắc song song với r0.

*  là độ lợi dòng điện xoay chiều trong cách mắc nền chung:

$\alpha ={\alpha }_{\text{ac}}=\frac{{\mathrm{\Delta I}}_C}{{\mathrm{\Delta I}}_E}=\frac{{\text{di}}_C}{{\text{di}}_E}=\frac{i_c}{i_e}$

Thông thường  hoặc ac gần bằng DC và xấp xĩ bằng đơn vị.

*  là độ lợi dòng điện xoay chiều trong cách mắc cực phát chung.

$\beta ={\beta }_{\text{ac}}=h_{\text{fe}}=\frac{{\mathrm{\Delta i}}_C}{{\mathrm{\Delta i}}_B}=\frac{{\text{di}}_C}{{\text{di}}_B}=\frac{i_c}{i_b}$

Thông thường  hoặc ac gần bằng DC và cũng thay đổi theo dòng ic.

Trị số ,  cũng được nhà sản xuất cung cấp.

CEBrorbreBB’ibie.ie = .ibHình 32Như vậy, mô hình của transistor đối với tín hiệu xoay chiều có thể được mô tả như sau:

rb thường có trị số khoảng vài chục , r0 rất lớn nên có thể bỏ qua trong mô hình của transistor.

Điện dẫn truyền (transconductance)

Ta thấy rằng, dòng điện cực thu IC thay đổi theo điện thế nền phát VBE. Người ta có thể biểu diễn sự thay đổi này bằng một đặc tuyến truyền (transfer curve) của transistor. Đặc tuyến này giống như đặc tuyến của diode khi phân cực thuận.

ID(mA)IC(mA) = IE00VD(volt)VBE(volt)ID=IO.exp(VD/VT)IC=ICES.exp(VBE/VT)IC(mA)0VBE(mV)ID=IO.exp(VD/VT)QTiếp tuyến có độ dốc =gm=IC/VTvbeECBECB+-gmvbeHình 33

Người ta định nghĩa điện dẫn truyền của transistor là:

$g_m=\frac{{\mathrm{\Delta i}}_c}{{\mathrm{\Delta V}}_{\text{BE}}}=\frac{i_c(t)}{v_{\text{be}}(t)}$

Và đó chính là độ dốc của tiếp tuyến với đặc tuyến truyền tại điểm điều hành Q.

Tương tự như diode, ta cũng có:

$I_C=I_{\text{CES}}\text{.}{e}^{\frac{V_{\text{BE}}}{V_T}}$

Trong đó, IC là dòng điện phân cực cực thu;

ICES là dòng điện rĩ cực thu khi VBE = 0V

$V_T=\frac{\text{KT}}{e}$ (T: nhiệt độ Kelvin)

Ở nhiệt độ bình thường (250C), VT = 26mV