<< Chapter < Page Chapter >> Page >

Ta có thể tính gm bằng cách lấy đạo hàm của IC theo VBE.

g m = dI C dV BE = I CES VT . e V BE V T size 12{g rSub { size 8{m} } = { { ital "dI" rSub { size 8{C} } } over { ital "dV" rSub { size 8{ ital "BE"} } } } = { {I rSub { size 8{ ital "CES"} } } over { ital "VT"} } "." e rSup { size 8{ { {V rSub { size 6{ ital "BE"} } } over {V rSub { size 6{T} } } } } } } {}

g m = I C V T ( Ω ) size 12{g rSub { size 8{m} } = { {I rSub { size 8{C} } } over {V rSub { size 8{T} } } } \( %OMEGA \) } {}

Ở nhiệt độ bình thường (250C) ta có: g m = I C 26 mV size 12{g rSub { size 8{m} } = { {I rSub { size 8{C} } } over {"26" ital "mV"} } } {}

Tổng trở vào của transistor:

BJTiin+-vinHình 34

Người ta định nghĩa tổng trở vào của transistor bằng mô hình sau đây:

Ta có hai loại tổng trở vào: tổng trở vào nhìn từ cực phát E và tổng trở vào nhìn từ cực nền B.

Tổng trở vào nhìn từ cực phát E:

ie = -iin+-vbe = -vinHình 35

ECB

Theo mô hình của transistor đối với tín hiệu xoay chiều, ta có mạch tương đương ở ngõ vào như sau:

-+EB’Biereibrb-+EB’Biereie

Hình 36Vì ie=(+1)ib nên mạch trên có thể vẽ lại như hình phía dưới bằng cách coi như dòng ie chạy trong mạch và phải thay rb bằng r b β + 1 size 12{ { {r rSub { size 8{b} } } over {β+1} } } {} .

Vậy: R in = v be i e = r b β + 1 + r e = r b + ( β + 1 ) r e β + 1 size 12{R rSub { size 8{ ital "in"} } = { {v rSub { size 8{ ital "be"} } } over {i rSub { size 8{e} } } } = { {r rSub { size 8{b} } } over {β+1} } +r rSub { size 8{e} } = { {r rSub { size 8{b} } + \( β+1 \) r rSub { size 8{e} } } over {β+1} } } {}

Đặt: h­ie = rb+(+1).re

Suy ra: R in = h ie β + 1 size 12{R rSub { size 8{ ital "in"} } = { {h rSub { size 8{ ital "ie"} } } over {β+1} } } {}

Do >>1, rb nhỏ nên r b β + 1 << r e size 12{ { {r rSub { size 8{b} } } over {β+1} } "<<"r rSub { size 8{e} } } {} nên người ta thường coi như:

BEC+-vbe = vinib = iinHình 37 R in = r e + r b β + 1 r e size 12{R rSub { size 8{ ital "in"} } =r rSub { size 8{e} } + { {r rSub { size 8{b} } } over {β+1} } approx r rSub { size 8{e} } } {}

Tổng trở vào nhìn từ cực nền B:

Xem mô hình định nghĩa sau (hình 37):

Mạch tương đương ngõ vào:

+-EB’Bibrbiere-+EB’Bibrbib

Hình 38

Do ie=(+1)ib nên mạch hình (a) có thể được vẽ lại như mạch hình (b).

Vậy: R in = v be i b = r b + ( β + 1 ) r e = h ie size 12{R rSub { size 8{ ital "in"} } = { {v rSub { size 8{ ital "be"} } } over {i rSub { size 8{b} } } } =r rSub { size 8{b} } + \( β+1 \) r rSub { size 8{e} } =h rSub { size 8{ ital "ie"} } } {}

Người ta đặt: r=(1+).rere

Thông thường re>>rb nên: Rin=hie rre

Ngoài ra, r e = 26 mV I E 26 mV I C = 1 I C 26 mV = 1 g m size 12{r rSub { size 8{e} } = { {"26" ital "mV"} over {I rSub { size 8{E} } } } approx { {"26" ital "mV"} over {I rSub { size 8{C} } } } = { {1} over { { {I rSub { size 8{C} } } over {"26" ital "mV"} } } } = { {1} over {g rSub { size 8{m} } } } } {} ; Vậy: r π = β g m size 12{r rSub { size 8{π} } = { {β} over {g rSub { size 8{m} } } } } {} r e = 1 g m size 12{r rSub { size 8{e} } = { {1} over {g rSub { size 8{m} } } } } {}

Ta chú ý thêm là: r e v be i e = 1 g m g m v be = i e i c = βi b size 12{r rSub { size 8{e} } approx { {v rSub { size 8{ ital "be"} } } over {i rSub { size 8{e} } } } = { {1} over {g rSub { size 8{m} } } } drarrow g rSub { size 8{m} } v rSub { size 8{ ital "be"} } =i rSub { size 8{e} } approx i rSub { size 8{c} } =βi rSub { size 8{b} } } {} ; g m v be = βi b size 12{ drarrow g rSub { size 8{m} } v rSub { size 8{ ital "be"} } =βi rSub { size 8{b} } } {}

Hiệu ứng early (early effect)

Ta xem lại đặc tuyến ngõ ra của transistor trong cách mắc cực phát chung. Năm 1952. J.Early thuộc phòng thí nghiệm Bell đã nghiên cứu và hiện tượng này được mang tên Ông. Ông nhận xét:

Ở những giá trị cao của dòng điện cực thu IC, dòng IC tăng nhanh theo VCE (đặc tuyến có dốc đứng).

Ở những giá trị thấp của IC, dòng IC tăng không đáng kể khi VCE tăng (đặc tuyến gần như nằm ngang).

01020304050VCE(volt)Early voltageVCE = -VA = -200VIC(mA)0VCE(volt)IC(mA)ICQVCEQQIC = ICQVCE = VCE -(-VA) = VCE + VA  VAHình 39Nếu ta kéo dài đặc tuyến này, ta thấy chúng hội tụ tại một điểm nằm trên trục VCE. Điểm này được gọi là điểm điện thế Early VA. Thông thường trị số này thay đổi từ 150V đến 250V và người ta thường coi VA = 200V.

Người ta định nghĩa tổng trở ra của transistor:

r 0 = ΔV CE I C = V CE ( V A ) I C 0 = V CE + V A I C size 12{r rSub { size 8{0} } = { {ΔV rSub { size 8{ ital "CE"} } } over {I rSub { size 8{C} } } } = { {V rSub { size 8{ ital "CE"} } - \( - V rSub { size 8{A} } \) } over {I rSub { size 8{C} } - 0} } = { {V rSub { size 8{ ital "CE"} } +V rSub { size 8{A} } } over {I rSub { size 8{C} } } } } {}

Thường VA>>VCE nên: r 0 = V A I C = 200 V I C size 12{r rSub { size 8{0} } = { {V rSub { size 8{A} } } over {I rSub { size 8{C} } } } = { {"200"V} over {I rSub { size 8{C} } } } } {}

Mạch tương đương xoay chiều của bjt:

Với tín hiệu có biện độ nhỏ và tần số không cao lắm, người ta thường dùng hai kiểu mẫu sau đây:

Kiểu hỗn tạp: (hybrid-)

Với mô hình tương đương của transistor và các tổng trở vào, tổng trở ra, ta có mạch tương đương hỗn tạp như sau:

BCEvbeibrbrgmvberoicHình 40(a)

Kiểu mẫu re: (re model)

Cũng với mô hình tương đương xoay chiều của BJT, các tổng trở vào, tổng trở ra, ta có mạch tương đương kiểu re. Trong kiểu tương đương này, người ta thường dùng chung một mạch cho kiểu ráp cực phát chung và cực thu chung và một mạch riêng cho nền chung.

  • Kiểu cực phát chung và thu chung:

BC (E)E (C)vbeibreibroicHình 40(b)IBICvàoraKiểu cực phát chungIBIEvàoraKiểu cực thu chung

  • Kiểu cực nền chung

BCBiereieicHình (c)roIEICvàoraKiểu cực nền chung

Thường người ta có thể bỏ ro trong mạch tương đương khi RC quá lớn.

Kiểu thông số h: (h-parameter)

Nếu ta coi vbe và ic là một hàm số của iB và vCE, ta có:

vBE = f(iB,vCE) và iC = f(iB,vCE)

Lấy đạo hàm:

v be = dv BE = δv BE δi B di B + δv BE δv CE dv CE size 12{v rSub { size 8{ ital "be"} } = ital "dv" rSub { size 8{ ital "BE"} } = { {δv rSub { size 8{ ital "BE"} } } over {δi rSub { size 8{B} } } } ital "di" rSub { size 8{B} } + { {δv rSub { size 8{ ital "BE"} } } over {δv rSub { size 8{ ital "CE"} } } } ital "dv" rSub { size 8{ ital "CE"} } } {}

i c = di C = δi C δi B di B + δi C δv CE dv CE size 12{i rSub { size 8{c} } = ital "di" rSub { size 8{C} } = { {δi rSub { size 8{C} } } over {δi rSub { size 8{B} } } } ital "di" rSub { size 8{B} } + { {δi rSub { size 8{C} } } over {δv rSub { size 8{ ital "CE"} } } } ital "dv" rSub { size 8{ ital "CE"} } } {}

Trong kiểu mẫu thông số h, người ta đặt:

h ie = δv BE δi B ; size 12{h rSub { size 8{ ital "ie"} } = { {δv rSub { size 8{ ital "BE"} } } over {δi rSub { size 8{B} } } } ;} {} h re = δv BE δv CE size 12{h rSub { size 8{ ital "re"} } = { {δv rSub { size 8{ ital "BE"} } } over {δv rSub { size 8{ ital "CE"} } } } } {} ; h fe = β = δi C δi B size 12{h rSub { size 8{ ital "fe"} } =β= { {δi rSub { size 8{C} } } over {δi rSub { size 8{B} } } } } {} ; h oe = δi C δv CE size 12{h rSub { size 8{ ital "oe"} } = { {δi rSub { size 8{C} } } over {δv rSub { size 8{ ital "CE"} } } } } {}

Vậy, ta có:

vbe­ = hie.ib + hre.vce

ic = hfe.ib + hoe.vce

Từ hai phương trình này, ta có mạch điện tương đương theo kiểu thông số h:

BCEvbeibhiehrevcehfeib

Hình 41vce~+-

hre thường rất nhỏ (ở hàng 10-4), vì vậy, trong mạch tương đương người ta thường bỏ hre.vce.

So sánh với kiểu hỗn tạp, ta thấy rằng:

h ie = r b + ( β + 1 ) r e = r b + size 12{h rSub { size 8{ ital "ie"} } =r rSub { size 8{b} } + \( β+1 \) r rSub { size 8{e} } =r rSub { size 8{b} } +rπ} {}

Do rb<<r nên hie = r

Nếu bỏ qua hre, ta thấy:

i b = v be h ie size 12{i rSub { size 8{b} } = { {v rSub { size 8{ ital "be"} } } over {h rSub { size 8{ ital "ie"} } } } } {} Vậy: h fe i b = h fe . v be h ie size 12{h rSub { size 8{ ital "fe"} } i rSub { size 8{b} } =h rSub { size 8{ ital "fe"} } "." { {v rSub { size 8{ ital "be"} } } over {h rSub { size 8{ ital "ie"} } } } } {}

Do đó, g m v be = h fe i b = h fe v be h fe size 12{g rSub { size 8{m} } v rSub { size 8{ ital "be"} } =h rSub { size 8{ ital "fe"} } i rSub { size 8{b} } =h rSub { size 8{ ital "fe"} } { {v rSub { size 8{ ital "be"} } } over {h rSub { size 8{ ital "fe"} } } } } {} ;

Hay g m = h fe h ie size 12{g rSub { size 8{m} } = { {h rSub { size 8{ ital "fe"} } } over {h rSub { size 8{ ital "ie"} } } } } {}

Ngoài ra, r 0 = 1 h oe size 12{r rSub { size 8{0} } = { {1} over {h rSub { size 8{ ital "oe"} } } } } {}

Các thông số h do nhà sản xuất cho biết.

Trong thực hành, r0 hay 1 h oe size 12{ { {1} over {h rSub { size 8{ ital "oe"} } } } } {} mắc song song với tải. Nếu tải không lớn lắm (khoảng vài chục K trở lại), trong mạch tương đương, người ta có thể bỏ qua r0 (khoảng vài trăm K).

BCEvbeibrgmvberoicHình 42BCEvbeibhiehfeibic

Mạch tương đương đơn giản: (có thể bỏ r0 hoặc 1 h oe size 12{ { {1} over {h rSub { size 8{ ital "oe"} } } } } {} )

Bài tập cuối chương

  1. Tính điện thế phân cực VC, VB, VE trong mạch:

=100/Si

  1. Tính IC, VCE trong mạch điện:

=100/SiIC

  1. =100/SiVCVEVBTính VB, VC, VE trong mạch điện:

Questions & Answers

do you think it's worthwhile in the long term to study the effects and possibilities of nanotechnology on viral treatment?
Damian Reply
absolutely yes
Daniel
how to know photocatalytic properties of tio2 nanoparticles...what to do now
Akash Reply
it is a goid question and i want to know the answer as well
Maciej
characteristics of micro business
Abigail
Do somebody tell me a best nano engineering book for beginners?
s. Reply
what is fullerene does it is used to make bukky balls
Devang Reply
are you nano engineer ?
s.
fullerene is a bucky ball aka Carbon 60 molecule. It was name by the architect Fuller. He design the geodesic dome. it resembles a soccer ball.
Tarell
what is the actual application of fullerenes nowadays?
Damian
That is a great question Damian. best way to answer that question is to Google it. there are hundreds of applications for buck minister fullerenes, from medical to aerospace. you can also find plenty of research papers that will give you great detail on the potential applications of fullerenes.
Tarell
what is the Synthesis, properties,and applications of carbon nano chemistry
Abhijith Reply
Mostly, they use nano carbon for electronics and for materials to be strengthened.
Virgil
is Bucky paper clear?
CYNTHIA
so some one know about replacing silicon atom with phosphorous in semiconductors device?
s. Reply
Yeah, it is a pain to say the least. You basically have to heat the substarte up to around 1000 degrees celcius then pass phosphene gas over top of it, which is explosive and toxic by the way, under very low pressure.
Harper
Do you know which machine is used to that process?
s.
how to fabricate graphene ink ?
SUYASH Reply
for screen printed electrodes ?
SUYASH
What is lattice structure?
s. Reply
of graphene you mean?
Ebrahim
or in general
Ebrahim
in general
s.
Graphene has a hexagonal structure
tahir
On having this app for quite a bit time, Haven't realised there's a chat room in it.
Cied
what is biological synthesis of nanoparticles
Sanket Reply
what's the easiest and fastest way to the synthesize AgNP?
Damian Reply
China
Cied
types of nano material
abeetha Reply
I start with an easy one. carbon nanotubes woven into a long filament like a string
Porter
many many of nanotubes
Porter
what is the k.e before it land
Yasmin
what is the function of carbon nanotubes?
Cesar
I'm interested in nanotube
Uday
what is nanomaterials​ and their applications of sensors.
Ramkumar Reply
what is nano technology
Sravani Reply
what is system testing?
AMJAD
preparation of nanomaterial
Victor Reply
Yes, Nanotechnology has a very fast field of applications and their is always something new to do with it...
Himanshu Reply
good afternoon madam
AMJAD
what is system testing
AMJAD
what is the application of nanotechnology?
Stotaw
In this morden time nanotechnology used in many field . 1-Electronics-manufacturad IC ,RAM,MRAM,solar panel etc 2-Helth and Medical-Nanomedicine,Drug Dilivery for cancer treatment etc 3- Atomobile -MEMS, Coating on car etc. and may other field for details you can check at Google
Azam
anybody can imagine what will be happen after 100 years from now in nano tech world
Prasenjit
after 100 year this will be not nanotechnology maybe this technology name will be change . maybe aftet 100 year . we work on electron lable practically about its properties and behaviour by the different instruments
Azam
name doesn't matter , whatever it will be change... I'm taking about effect on circumstances of the microscopic world
Prasenjit
how hard could it be to apply nanotechnology against viral infections such HIV or Ebola?
Damian
silver nanoparticles could handle the job?
Damian
not now but maybe in future only AgNP maybe any other nanomaterials
Azam
Hello
Uday
I'm interested in Nanotube
Uday
this technology will not going on for the long time , so I'm thinking about femtotechnology 10^-15
Prasenjit
how did you get the value of 2000N.What calculations are needed to arrive at it
Smarajit Reply
Privacy Information Security Software Version 1.1a
Good
Berger describes sociologists as concerned with
Mueller Reply
Got questions? Join the online conversation and get instant answers!
QuizOver.com Reply

Get the best Algebra and trigonometry course in your pocket!





Source:  OpenStax, Mạch điện tử. OpenStax CNX. Aug 07, 2009 Download for free at http://cnx.org/content/col10892/1.1
Google Play and the Google Play logo are trademarks of Google Inc.

Notification Switch

Would you like to follow the 'Mạch điện tử' conversation and receive update notifications?

Ask