Bài giảng tóm tắt môn Điện tử 1 - Phạm Hồng Liên
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
BAØI GIAÛNG TOÙM TAÉT MOÂN: ÑIEÄN TÖÛ I
Ngöôøi soaïn: TS. Phaïm Hoàng Lieân.
Giaùo trình chính: Maïch Ñieän Töû 1 – Leâ Tieán Thöôøng, ÑHBK – Tp.HCM.
Chöông 1: Diode baùùn daããn.
ùù ãã
I. Diode chænh löu:
1- Quan heää giöõõa ñieään aùùp vaøø doøøng ñieään cuûûa Diode (H2-1):
ää õõ ää ùù øø øø ää ûû
qV
nKT
D
i = I exp
−1
(1-1)
D
0
iD : Doøng ñieän trong Diode (A).
VD : Hieäu ñieän theá ôû hai ñaàu Diode (V).
I0 : Doøng ñieän baõo hoøa ngöôïc (A).
q
: Ñieän tích electron 1,6.10-19 J/V.
: Haèng soá Bolzman 1,38.10-23 J/0K.
K
N
: Haèng soá coù giaù trò trong khoaûng (1÷2) phuï thuoäc vaøo loaïi baùn daãn.
KT
q
Goïi ñieän theá nhieät: VT =
(1-2)
(1-3)
Töø (1-1) ta coù:
VD
nVT
VD
nVT
i = I exp
−1 ≈ I exp
0
D
0
ÔÛ nhieät ñoä T=3000K, töông öùng T=270C, ta coù VT≈25÷26mV. Khi ñoù ñieän trôû
ñoäng cuûa Diode ñöôïc tính bôûi phöông trình:
nVT
iD + IC
nVT
iD
rd =
=
(Ω)
(1-4)
Ñaëc tuyeán Volt-Ampere cuûa Diode treân (H2-2)
Kieåu maãu maïch töông ñöông cuûa Diode treân (H2-3a,b,c).
2- Phöông trình ñöôøøng taûûi cuûûa Diode (H2-5).
øø ûû ûû
Phöông trình ñöôøng taûi moät chieàu cuûa Diode (DCLL)
VS = VD + IDR1 (1-5)
-1-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-1-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
Phöông trình ñöôøng taûi xoay chieàu cuûa Diode (ACLL)
vs = vd + id (R1 // RL )
(1-6)
(1-7)
Töø (1-5) vaø (1-6) treân heä toïa ñoä toång quaùt ta coù:
vD = vd + VDQ
& iD = id + IDQ
Vôùi:
ꢀ
VD vaø iD laø thaønh phaàn töùc thôøi cuûa ñieän aùp vaø doøng ñieän.
VDQ vaø IDQ laø caùc giaù trò moät chieàu cuûa ñieän aùp vaø doøng ñieän.
vd vaø id laø caùc giaù trò xoay chieàu cuûa ñieän aùp vaø doøng ñieän.
ꢀ
ꢀ
Vaäy phöông trình ñöôøng taûi xoay chieàu ACLL trong heä toïa ñoä toång quaùt seõ
laø:
vD − VDQ = −(R1 // RL )(iD − IDQ ) + vs
(1-8)
3- Chænh löu ñieään aùùp xoay chieààu:
ää ùù àà
a- Chænh löu baùn soùng: (H2-6)
Ñieän aùp ñaàu vaøo: vs = vmax sin ωt
Ñieän aùp trung bình DC treân taûi:
Vmax
π RS + RL
RL
VL max
π
VDC
=
=
(1-9)
b- Chænh löu toaøn soùng: (H2-8a,b,c)
Ñieän aùp trung bình Dc treân taûi: VDC
2VL max
=
(1-10)
π
4- Maïïch loïïc: (H2-9a,b)
ïï ïï
Khi coù tuï C maéc song song vôùi RL trong caùc maïch chænh löu ta coù quan heä
giöõa ñieän aùp trung bình treân taûi vôùi bieân ñoä ñieän aùp ñaàu vaøo vaø ñieän trôû RL vaø tuï
ñieän C nhö sau:
IDC
4fC
4fRLC
4fRLC +1
VDC = Vmax
−
=
Vmax
(1-11)
5- Maïïch nhaâân ñoââi ñieään aùùp: (H2-11a,b)
ïï ââ ââ ää ùù
-2-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-2-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
Ñieän aùp ra gaàn gaáp ñoâi ñieän aùp vaøo.
II. Diode oåån aùùp Zener:
åå ùù
1- Caùùc tham soáá cô baûûn cuûûa diode Zener: (H3-1)
ùù áá ûû ûû
Ñieän aùp oån ñònh VZ khi doøng ñieän qua zener thay ñoåi trong khoaûng Izmin
÷
1
Izmax. Thöïc teá Izmin
≈
Izmax
.
(1-12)
10
Ñieän trôû ñoäng taïi ñieåm laøm vieäc.
dVZ
dI
rd =
(1-13)
(1-14)
Diode Zener lyù töôûng ñöôïc coi coù rd ≈ 0Ω.
VZ
IZ
Ñieän trôû tónh: Rt =
Heä soá oån ñònh:
dIZ / IZ
dVZ / VZ dVZ IZ
dIZ VZ Rt
S =
=
=
(1-15)
rd
2- Maïïch oåån aùùp duøøng Diode Zener: (H3-2)
ïï åå ùù øø
Maïch treân hình 3-2 luoân thoûa maõn heä phöông trình:
IR = IZ + IL
VS = IRRi + VZ
(1-16, 1-17)
Trong ñoù chæ coù VZ ≈ const, coøn caùc ñaïi löôïng khaùc coù theå bieán ñoåi nhöng
phaûi thoûa maõn ñieàu kieän:
ꢁ
IZmin khi ILmax vaø VSmin
IZmax khi ILmin vaø VSmax
ꢁ
Töø (1-16) vaø (1-17) tuøy töøng tröôøng hôïp cuï theå maø ta coù theå suy ra caùc heä
phöông trình khaùc nhau.
Ví duï neáu Ri = const thì ta coù heä phöông trình:
(VSmin – VZ)(ILmin + IZmax) = (VSmax – VZ)(ILmax IZmin
)
(1-18)
Ví duï neáu Ri =const vaø RL = const nghóa laø IL = const thì ta coù heä phöông
trình:
-3-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-3-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
VSmin = (IZmin + IL)Ri + VZ = IminRi + VZ
(1-19)
(1-20)
VSmax = (IZmax + IL)Ri + VZ = ImaxRi + VZ
Chuù yù vì VL = VZ ≈ const neân khi IL thay ñoåi ta coù:
VZ
IL max
RL min
=
=
(1-21)
(1-22)
VZ
IL min
RLmax
-4-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-4-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
Chöông II: Transistor hai lôùùp tieááp giaùùp (BJT)
ùù áá ùù
ôû cheá ñoä tín hieäu lôùùn.
ûû áá ää ää ùù
I. Caùùc tham soáá cô baûûn cuûûa Transistor. (H2-1)
ùù áá ûû ûû
+
Heä soá truyeàn ñaït doøng ñieän phaùt khi maéc Base chung
Soá löôïng ñieän töû tôùi ñöôïc Collector
α =
Soá löôïng ñieän töû phaùt ñi töø cöïc Emitter
Thoâng thöôøng α = 0,95 ÷ 0,99, lyù töôûng α = 1.
+
Heä soá truyeàn ñaït doøng ñieän khi maéc Emitter chung:
α
β =
(vaøi chuïc ÷ vaøi traêm laàn).
1− α
+
Doøng ñieän ra ôû cöïc Collector:
IC = αIE + ICBO
(2-1)
Trong ñoù ICBO laø doøng ñieän phaân cöïc ngöôïc hay coøn goïi laø doøng nhieät,
thöôøng raát nhoû.
+
IE = IC + IB
(2-2)
(2-3)
suy ra IB = (1-α)IE – ICBO
1− α
α
IC
β
IC
β
⇒
I =
I − I
=
CBO
− ICBO
≈
(2-4)
(2-5)
B
C
ÔÛ taàn soá thaáp (H2-1) ta coù: hfe = β = hFE
II. Maïïch phaâân cöïïc cho Transistor:
ïï ââ ïï
1- Maïïch phaâân cöïïc Collector:
ïï
ââ
ïï
+VCC
RC
ICQ
Ta coù phöông trình taûi moät chieàu:
VCC = VCEQ + ICQRC + IEQRE
≈ VCEQ + ICQ(RC + RE)
+
VCEQ
-
RE
(2-6)
-5-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-5-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
VCC − VCEQ
⇒
RC + RE =
(2-7)
ICQ
RE thöôøng ñöôïc tính theo coâng thöùc thöïc nghieäm:
VRE (0,1÷ 0,3)VCC
RE =
≈
(2-8)
IEQ
ICQ
Thay vaøo (2-7) deã daøng tính ñöôïc RC.
VCC − VCEQ
Neáu RE = 0 töø (2-7) ta coù: RC =
(2-7’)
ICQ
2- Maïïch phaâân cöïïc Base:
ïï ââ ïï
a- Maïch ñònh doøng Base:
Ta coù: RbIBQ + VBE + IEQRE = VCC
(2-8)
VBE laø ñieän aùp môû cuûa Transistor, coøn kyù hieäu laø Vγ
nhö H2-2 chöông 1. VBESi ≈ 0,7v vaø VBEGe ≈ 0,2v. Ngaøy
nay chuû yeáu duøng Transistor Silic neân töø (2-8) ta coù :
+VCC
RC
ICQ
Rb
IEQ
R
+ 0,7 + IEQRE = VCC
b β +1
IBQ
RE
Suy ra:
VCC − 0,7
VCC
IEQ
=
≈
vì VCC >>0,7v (2-9)
Rb
Rb
RE +
RE +
β +1
β +1
Phöông phaùp naøy ít ñöôïc duøng do doøng IBQ phuï thuoäc nhieàu vaøo nhieät ñoä.
Phöông phaùp naøy chæ ñöôïc duøng ñoái vôùi maïch maéc Collector chung ñeå naâng cao trôû
khaùng vaøo.
b- Maïch ñònh aùp Base: (H2-3)
+VCC
RC
R2
R1
RL
IBQ
Rb
VBB
I2
I1
IEQ
RE
IBQ
VCC
ii
RE
-6-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-6-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
(2-10)
R1
R1 + R2
Ta coù:
VBB
=
VCC
R1R2
R1 + R2
Rb =
(2-11)
1
VBB
VCC
VCC
VCC − VBB
R1 = Rb
R2 = Rb
= Rb
(2-12)
1−
VCC
VBB
(2-13)
(2-14)
Phöông trình taûi DC: VCC = VCEQ + ICQ(RC + RE)
AÙp duïng ñònh luaät KII ta coù: ΣVkín = 0, suy ra:
RbIBQ + VBE + IEQRE = VBB
(2-15)
(2-16)
V
BB − 0,7
⇒
ICQ ≈ IEQ
=
coi VBE = 0,7v
Rb
1+ β
RE +
Thay vaøo (2-14) ta tính ñöôïc VCEQ
.
Thoâng thöôøng khi thieát keá ta thöôøng choïn RE >> (1-α)Rb ñeå oån ñònh doøng IEQ.
Vì vaäy neáu chöa bieát Rb ta thöôøng choïn:
1
1
Rb = (β +1)RE ≈ βRE
10 10
(2-17)
Phöông phaùp phaân cöïc Base naøy hay ñöôïc duøng nhaát.
c- Maïch ñònh doøng Emitter:
+VCC
RC
AÙp duïng ñònh luaät KII ΣVkín = 0 ta coù:
RbIBQ + VBE + IEQRE = VEE
(2-18)
(2-19)
IBQ
IEQ
RE
Suy ra:
Rb
VEE − 0,7
IEQ
=
vôùi VBE = 0,7v
-VEE
Rb
RE +
β +1
-7-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-7-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
Phöông trình taûi DC trong tröôøng hôïp naøy seõ laø:
VCC + VEE = VCEQ + ICQ(RC + RE)
(2-20)
Phöông phaùp phaân cöïc Base naøy chæ ñöôïc duøng khi maïch yeâu caàu chaát löôïng
cao nhö maïch khueách ñaïi vi sai, maïch khueách ñaïi thuaät toaùn (KÑTT) vì noù phaûi toán
theâm moät nguoàn cung caáp.
III. Giaûûi tích maïïch Transistor baèèng ñoàà thò:
ûû ïï èè àà
1- Boää khueáách ñaïïi maééc Emitter chung:
ää áá ïï éé
Ta coù theå chia thaønh 4 loaïi maïch cô baûn nhö sau:
a- Khoâng coù CE, khoâng coù CC: (H2-3)
Boä khueách ñaïi coù theå ñöôïc thieát keá ôû cheá ñoä toái öu (soùng ra toát nhaát) hoaëc ôû
cheá ñoä baát kyø.
Cheáá ñoää toáái öu: Thieát keá sao cho soùng ra lôùn nhaát vaø khoâng bò meùo (I
áá ää áá
cmmax
hoaëc VLmax), thöôøng chöa bieát caùc ñieän trôû phaân cöïc R1, R2.
Töø ñoà thò (H3-2), ta thaáy soùng ra seõ lôùn nhaát khi:
VCC
Icm max = ICQTÖ
=
(2-21)
(2-22)
RDC + RAC
Vcm max = VCETÖ = ICQTÖ RAC
Vôùi sô ñoà (H3-1) ta coù: RAC = RDC = RC + RE neân töø (2-21) vaø (2-22) ta suy ra:
VCC
ICQTÖ
=
(2-23)
2(RC + RE )
VCC
2
VCEQTÖ
=
(2-24)
Cheáá ñoääbaáát kyøø: Thöôøng cho tröôùc R , R hoaëc V
áá ää áá øø
hoaëc ICQ. AÙp duïng caùc
1
2
CEQ
coâng thöùc (2-10, 11, 14, 16) seõ xaùc ñònh ñöôïc (ICQ, VCEQ
)
ꢀ
ꢀ
Neáu ICQ < ICQTÖ thì Icm = ICQ.
Neáu ICQ > ICQTÖ thì Icm = iCQmax – ICQ.
-8-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-8-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
b- Coù CE, khoâng coù CC (Tuï Bypass Emitter) (H2-5)
Cheáá ñoää toáái öu:
áá ää áá
RDC = RC + RE vaø RAC = RC thay vaøo (2-21) ta ñöôïc:
VCC
VCC
Icm max = ICQ
=
=
(2-25)
TÖ
RDC + RAC 2RC + RE
VCCRC
2RC + RE
VCC
(2-26)
RE
Vcm max = VCEQTÖ = ICQTÖ RAC
=
=
2 +
RC
Cheáá ñoää baáát kyøø: ñöôïc tính toaùn theo caùc coâng thöùc (2-10, 11, 14, 16) vaø ñaëc
áá ää áá øø
tuyeán taûi AC ñöôïc veõ nhö sau:
iC(mA)
iCmax1
1
RAC
ACLLTÖ
−
2ICQTÖ
iCmax2
VCC
Q2
1
RDC
DCLL −
RDC + RAC
QTÖ
ICQTÖ
Q1
VCE(V)
VCETÖ
2VCETÖ
VCEmax1
VCC
0
VCEmax2
1
RAC
iC − ICQ = −
(
vCE − VCEQ
)
(2-27)
VCEQ
RAC
Cho VCEQ = 0
⇒
iCmax = ICQ
+
(2-28)
(2-29)
Cho iC = 0
⇒ vCEmax = VCEQ + ICQRAC
Phöông trình (2-28) vaø (2-29) ñeå xaùc ñònh iCmax vaø vCEmax trong caùc tröôøng hôïp
ñieåm tónh Q baát kyø
-9-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-9-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
c- Khoâng coù CE, coù CC:
+VCC
RC
Cheáá ñoää toáái öu:
áá ää áá
RDC = RC + RE
CC→∞
RCRL
RC + RL
RAC = RE +
iL
Rb
VBB
RL
ii
RE
Thay vaøo (2-21) ta ñöôïc:
VCC
ICm max = ICQTÖ
=
(2-30)
RCRL
RC + RL
RC + 2RE +
VCE max = VCETÖ = ICQTÖ RAC
(2-31)
(2-32)
RC
RC
RC + RL
VCC
ILm max
=
ICm max
=
RCRL
RC + RL
RC + RL
RC + 2RE +
RCRL
RC + RL
VCC
VLm max = ILm maxRL =
(2-33)
RCRL
RC + RL
RC + 2RE +
Cheá ñoä baát kyø nhö treân nhöng chuù yù:
ꢁ
ꢁ
ICQ < ICQTÖ : ICm = ICQ.
ICQ > ICQTÖ : ICm = iCmax – ICQ.
RC
ꢁ
ꢁ
ILm
=
ICm
(2-34)
(2-35)
RC + RL
VLm = ILmRL.
d- Coù CE, coù Cc: (tuï gheùp voâ haïn) (H2-6)
RDC = RC + RE
RCRL
RC + RL
RAC
=
-10-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-10-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
thay vao (2-21) ta ñöôïc:
ICm max = ICQTÖ
VCC
=
(2-36)
(2-37)
RCRL
RC + RE +
RC + RL
VCC
RCRL
RC + RL
VCm max = VCEQTÖ
=
×
RCRL
RC + RL
RC + RE +
RC
RC + RL
RC
RC + RL
VCC
ILm max
=
ICm max
=
×
(2-38)
RCRL
RC + RE +
RC + RL
RCRL
RC + RL
VCC
VLm max = ILm maxRL =
(2-39)
RCRL
RC + RE +
RC + RL
Cheá ñoä baát kyø xaùc ñònh nhö treân.
So saùnh 4 tröôøng hôïp treân ta nhaän thaáy taùc duïng cuûa caùc tuï CE vaø CC laø laøm
taêng bieân ñoä doøng ñieän ra vaø ñieän aùp ra (so saùnh caùc coâng thöùc (2-21), (2-25), (2-30)
vaø (2-36)).
e- Tính toaùn coâng suaát:
ꢁ
ꢁ
Coâng suaát nguoàn cung caáp:
CC = VCCICQ
P
(2-40)
(2-41)
Coâng suaát trung bình tieâu taùn treân taûi:
1
1 VL2m
2 RL
PL = I2Lm PL =
2
ÔÛ cheá ñoä toái öu: ICmmax = ICQTÖ neân ñoái vôùi tröôøng hôïp a vaø b ta
coù:
1
2
1
2
PL max
=
I2Cm maxRC = I2CQTÖ RC vì RL = RC
(2-42)
(2-43)
Coøn ñoái vôùi tröôøng hôïp c vaø d thì do RC ≠ RL neân ta coù:
1
2
PL max
=
I2Lm maxRL
ꢁ
Coâng suaát tieâu taùn treân Collector:
-11-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-11-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
I2Cm
2
PC = PCC − (RC + RE )I2CQ − RAC
(2-44)
(2-45)
PL
η =
ꢁ
Hieäu suaát:
PCC
PL max
PCC
ηmax
=
(2-46)
ÔÛ cheá ñoä lôùp A hieäu suaát cöïc ñaïi ηmax = 25%
PC max
PL max
ꢁ
Heä soá phaåm chaát:
= 2
(2-47)
2- Boää khueáách ñaïïi maééc Collector chung:
ää
áá
ïï
éé
+VCC
+VCC
+VCC
RC
RE
RC
CC
RC
RE
R2
R1
CC
Rb
CC
CE→∞
CE→∞
CE→∞
RE
RL
VL
RL
Rb
VL
RL
VL
-VEE
ꢁ
Cheáá ñoää toáái öu:
áá ää áá
ꢀ
Trong caû 3 hình neáu khoâng coù CC ta coù:
RDC = RC + RE
RERL
RE + RL
RAC = RC +
thay vaøo coâng thöùc (2-21), (2-22) ta seõ coù:
VCC
IEm max ≈ ICQTÖ
=
(2-48)
RERL
2RC + RE +
RE + RL
VCC
RERL
RE + RL
(2-49)
VCEQTÖ = ICQTÖ RAC
=
× RC +
RERL
RE + RL
2RC + RE +
-12-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-12-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
ꢀ
Trong caû 3 hình neáu coù CC ta coù:
RDC = RC + RE
RERL
RE + RL
RAC
=
thay vaøo coâng thöùc (2-21), (2-22) ta seõ coù:
VCC
IEm max ≈ ICQTÖ
=
(2-50)
RERL
RC + RE +
RE + RL
VCC
RERL
RE + RL
(2-51)
VCEQTÖ = ICQTÖ RAC
=
×
RERL
RC + RE +
RE + RL
Ta luoân coù:
ILm max
RE
RE + RL
=
ICm max
(2-52)
(2-53)
RERL
RE + RL
VLm max = ILm maxRL = ICm max
ꢁ
Cheáá ñoää baáát kyøø: Tính theo caùc coâng thöùc ñöôïc xaây döïng trong phaàn maïch
áá ää áá øø
phaân cöïc cho Transistor.
Ñaëc tuyeán taûi moät chieàu DCLL vaø ñaëc tuyeán taûi xoay chieàu ACLL
ñöôïc veõ töông töï nhö trong maïch khueách ñaïi Emitter Common.
3- Boää khueáách ñaïïi maééc Base chung:
ää
áá
ïï
éé
CC→∞
Ri
+
RC
RL
Cb→∞
VL
Vi
-
R2
R1
+VCC
ꢁ
Cheá ñoä toái öu:
RDC = RC
RCRL
RC + RL
RAC
=
Thay vaøo (2-21), (2-22) ta ñöôïc:
-13-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-13-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
VCC
RCRL
RC + RL
ICm max = ICQTÖ
=
(2-54)
RC +
VCC
RCRL
RC + RL
RCRL
RC + RL
VCm max = VCEQTÖ = ICQTÖ RAC
=
×
(2-55)
RC +
RC
RC + RL
ILm max
=
ICm max
(2-56)
(2-57)
VLm max = ILm maxRL
ꢁ
Cheá ñoä baát kyø: ñöôïc tính tröïc tieáp töø maïch
-14-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-14-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
Chöông III: OÅÅn ñònh phaâân cöïïc cho Transistor BJT
ÅÅ ââ ïï
Chöông naøy nhaèm nghieân cöùu söï dòch chuyeån ñieåm Q theo ICBO, VBE khi thay
ñoåi nhieät ñoä vaø theo β khi bò laõo hoùa. Coi gaàn ñuùng caùc ñaïi löôïng VCC, VBB khoâng
thay ñoåi.
Neáu söï thay ñoåi ICBO, VBE vaø β laø nhoû thì bieán xeùt ICQ seõ laø haøm tuyeán tính
theo caùc bieán khaùc.
ICQ = ICQ(ICBO, VBE, β)
(3-1)
(3-2)
ꢀ
ꢀ
ꢀ
Thöøa soá oån ñònh doøng ñieän:
∂ICQ
∂ICBO
Rb
RE
SI =
≈ 1+
Thöøa soá oån ñònh ñieän aùp:
∂ICQ
∂VBE
1
RE
SV =
≈ −
(3-3)
Thöøa soá oån ñònh heä soá khueách ñaïi:
∆ICQ
∆β
I
CQ1
Rb + RE
Rb + β2 +1 RE
)
Sβ =
=
(3-4)
(3-5)
β1
(
Vôùi ∆β = β2 − β1
& ∆ICQ = ICQ2 − ICQ1
Khi ñoù söï thay ñoåi cuûa ICQ seõ ñöôïc tính baèng coâng thöùc:
∆ICQ = SI∆ICBO + SV∆VE + Sβ∆β
ICQ1
R
RE
1
RE
Rb + RE
β1 Rb + β2 +1 RE
)
b
= 1+
∆ICBO
−
∆VBE +
∆β
(3-6)
(
Chuù yù ∆VBE thöôøng coù giaù trò aâm.
-15-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-15-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
Chöông IV. Thieáát keáá vaøø phaâân tích tín hieääu nhoûû taààn soáá thaááp.
áá áá øø ââ ää ûû àà áá áá
I. Caùùc thoââng soáá Hybrid:
ùù ââ áá
v1
ꢀ
ꢀ
ꢀ
ꢀ
Trôû khaùng vaøo khi ngaén maïch taûi: hi =
i1 v2 = 0
v1
Ñoä lôïi ñieän aùp ngöôïc khi hôû maïch nguoàn: hr =
Ñoä lôïi doøng ñieän thuaän khi ngaén maïch taûi: hf =
v2 i1 = 0
i2
i1 v2 = 0
i2
Toång daãn ngoõ ra khi hôû maïch nguoàn: ho =
v2 i1 = 0
ÖÙng vôùi caùc caùch maéc khaùc nhau EC, BC hay CC maø chöõ thöù hai ñöôïc chæ
ñònh. Ví duï: hie, hib, hic, ...
II. Caùùch maééc Emitter chung:
ùù
éé
VT
IEQ
Trôû khaùng vaøo khi ngaén maïch taûi: hie = mhfe
(4-1)
(4-2)
Trong ñoù: - VT =25mV ôû 3000K (270C)
- m = 1 ÷ 2 phuï thuoäc vaøo chaát baùn daãn. Ví duï BJT Silic coù m = 1,4
VT
IEQ
khi ñoù: hie = 1,4hfe
(4-3)
* Ñoái vôùi H4-1a, coù maïch töông ñöông ruùt goïn H4-4, ta coù:
ꢀ
Heä soá khueách ñaïi doøng ñieän:
iL iL ib
=
ii ib ii
Rb
Rb + hie
hfe
Ai =
=
(
− hfe
)
= −
(4-4)
hie
1+
Rb
Neáu hie << Rb ta coù Aimax = -hfe
(4-5)
(4-6)
Rbhie
ꢀ
ꢀ
Trôû khaùng vaøo: Zi =
≈ hie neáu hie << Rb
Rb + hie
1
hoe
Trôû khaùng ra: Zo =
≈ ∞ vì hoe = 10-4 ÷ 10-5
(4-7)
-16-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-16-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
* Ñoái vôùi H4-5, coù maïch töông ñöông H4-6 ta coù:
ꢀ
Heä soá khueách ñaïi doøng ñieän:
iL iL ib
RC
ri // Rb
hie
RC
RC
1
hie
ri // Rb
fe
Ai
=
=
= −
h
= −hfe
(4-8)
ii
ib ii
RC
+
RL
(
ri // Rb
)
+
+
RL
1
+
Neáu RC >> RL & Rb//ri >> hie ta coù: Aimax = -hfe
(4-9)
ꢀ
Trôû khaùng vaøo: Zi
=
ri // Rb // hie
(4-10)
1
hoe
ꢀ
Trôû khaùng ra: Zo =
// RC ≈ RC
(4-11)
* Ñoái vôùi H4-17 ta coù:
ꢀ
Heä soá khueách ñaïi doøng ñieän:
iL iL ib
=
ii ib ii
RC
(
ri // Rb
)
Ai =
= −
h
(4-12)
fe
RC
(
ri // Rb
)
+ hie + 1+ hfe RE
(
)
+
RL
Zi = r //Rb //
hie +
1+ hfe RE
ꢀ
ꢀ
Trôû khaùng vaøo:
(4-13)
(4-14)
i
Trôû khaùng ra: Zo
=
RC
Sô ñoà EC hay ñöôïc duøng nhaát do coù Ai, Av lôùn
III.Caùùch maééc Base chung:
ùù éé
Töø maïch H4-9, H4-10, vaø H4-11 caùc tham soá cuûa caùch maéc Base chung (BC)
coù theå ñöa veà caùc tham soá cuûa caùch maéc Emitter chung (EC) nhö sau:
ꢀ
ꢀ
ꢀ
Trôû khaùng vaøo khi ngaén maïch taûi:
hie
1+ hfe
hib =
(4-15)
(4-16)
Ñoä lôïi doøng ñieän thuaän khi ngaén maïch taûi:
hfe
1+ hfe
hfb =
Toång daãn ra khi hôû maïch nguoàn:
-17-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-17-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
hoe
1+ hfe
hob
=
(4-17)
Nhö vaäy ñeå tính caùc tham soá cuûa sô ñoà B.C chæ caàn bieát caùc tham soá cuûa
sô ñoà E.C. Vì hfb ≤ 1 neân sô ñoà B.C ít ñöôïc duøng ôû phaïm vi taàn soá thaáp,
nhöng ñöôïc duøng raát nhieàu ôû phaïm vi taàn soá cao ñeå giaûm aûnh höôûng cuûa
caùc ñieän dung kyù sinh.
IV.Caùùch maééc Collector chung:
ùù
éé
Töø H4-14 vaø H4-15 ta coù:
Vb = Vbe + iERE
(4-18)
(4-19)
(4-20)
Vbe = ibhie
VE = iERE = ib(1 + hfe)RE
Suy ra:
Vb = ibhie + ib(1 + hfe)RE = ib[hie + (1 + hfe)RE]
VE VE ib Vb
(4-21)
(4-22)
Av
=
=
V
ib Vb V
i
i
VE
ib
= (1+ hfe )RE
(4-23)
ib
1
=
(4-24)
(4-25)
(4-26)
Vb hie
+
(1 hfe )RE
+
Goïi: R'b = Rb //
hie + (1+ hfe )RE
Vb
1
V
R'b
R'b
=
i
=
V
V
ri + R'b ri + R'b
i
i
Thay (4-23, 24, 26) vaøo (2-22) ta ñöôïc:
VE
(1
+
hfe )RE
+
R'b
R'b
Av
=
=
(4-27)
(4-28)
V
hie
+
(1 hfe )RE ri
+
i
vôùi R’b theo (4-25).
Trôû khaùng vaøo cuûa sô ñoà H3-7 : Zi = hie + (1 + hfe)RE
Töø sô ñoà H3-8 ta xaùc ñònh ñöôïc trôû khaùng ra:
-18-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-18-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
VE
ri // R'b
1+ hfe
Zo =
= hib +
(4-29)
− i V = 0
i
E
Nhö vaäy ñeå tính caùc tham soá cuûa maïch C.C ta cuõng chæ caàn bieát tham soá cuûa
maïch E.C. Sô ñoà C.C coù Av << 1 nhöng coù trôû khaùng vaøo raát lôùn, trôû khaùng ra raát nhoû
neân thöôøng ñöôïc laøm taàng ñeäm, hoaëc taàng khueách ñaïi coâng suaát aâm taàn ra ñeå phoái
hôïp trôû khaùng vôùi loa. Noù cuõng hay ñöôïc duøng trong caùc boä khueách ñaïi thuaät toaùn
(KÑTT).
-19-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-19-
Khoa Ñieän – Ñieän Töû.
Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I
Chöông V: Transistor hieääu öùùng tröôøøng.
ää ùù øø
I.
Lyùù thuyeáát hoaïït ñoääng cuûûa JFET:
ùù áá ïï ää ûû
VDS: ñieän aùp giöõa cöïc maùng vaø cöïc nguoàn.
VDS (taïi ñieåm ngheõn) = Vp = Vpo + VGS
(5-1)
ꢀ
ꢀ
Vpo: ñieän theá ngheõn ñöôïc tra treân ñoà thò.
VGS: ñieän aùp giöõa cöïc coång vaø cöïc nguoàn.
Ñieän theá ñaùnh thuûng Breakdown laø moät haøm cuûa ñieän aùp GS:
BVDSX
=
BVDSS
+
VGS
(5-2)
Trong ñoù BVDSS laø ñieän theá Breakdown öùng vôùi VGS = 0.
Taïi vuøng baõo hoøa, doøng dieän maùng ñöôïc tính gaàn ñuùng:
2
3
3VGS
Vpo
VGS
Vpo
ID = I 1+
+ 2 −
vôùi VGS < 0
(5-3)
po
Ipo: doøng ñieän ngheõn ñöôïc tra treân ñoà thò.
Töø (5-3) ta thaáy:
ꢀ
ꢀ
Khi VGS = 0 ta coù: ID = Ipo
Khi VGS = -Vpo ta coù: ID = 0
(5-4)
(5-5)
II. Lyùù thuyeáát hoaïït ñoääng cuûûa IGFET:
ùù áá ïï ää ûû
Ñieän aùp giöõa cöïc maùng vaø cöïc nguoàn:
VDS(taïi ñieåm ngheõn) = Vp = Vpo + VGS
BVDSX = BVDSS + VGS
(5-6)
(5-7)
2
V
V
DS
ID = I 1+
(5-8)
po
po
ꢀ
ꢀ
Khi VGS = 0 ta coù: ID = Ipo
Khi VGS = -Vpo ta coù ID = 0
(5-9)
(5-10)
-20-
Toùm Taét Baøi Giaûng.
-20-
Tải về để xem bản đầy đủ
34 trang
20460
Free
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng tóm tắt môn Điện tử 1 - Phạm Hồng Liên", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_tom_tat_mon_dien_tu_1_pham_hong_lien.pdf
