Cách mắc,phân cực và ổn định nhiệt cho transistor

10CĐ-ĐT1
Thành viên nhóm 6:

Nguyễn Minh Tiến
Nguyễn Văn Tương
Nguyễn Văn Chiêu
Phạm Hải Triều
Trường CĐKT Lý Tự Trọng
Nội dung thuyết trình
Các cách mắc Transistor.
Các mạch phân cực và ổn định nhiệt cho Transistor.
Ứng dụng của Transistor.
IV. Các cách mắc Transistor:
Transitor chỉ có 3 cực: E, C và B. Tín hiệu được đưa đến ở hai cực ngõ vào, sau khi khuếch đại, tín hiệu sẽ được chuyền đến ở hai cực ngõ ra. Như vậy, phải có một cực dùng chung cho cả ngõ vào lẫn ngõ ra.
Trên cơ sở đó, ta có ba cách mắc Transistor là mắc kiểu cực E chung, kiểu cực C chung, kiểu cực B chung.
1/ Mạch khuếch đại dùng Transistor mắc kiểu E chung:
Tín hiệu được đưa vào ở cực B và E (VBE), tín hiệu được lấy ra ở cực C và E(VCE). Như vậy cực E được dùng chung.

Chức năng của các linh kiện trong mạch:
Tụ C1, C2: là tụ liên lạc, dùng để chuyền dẫn tín hiệu vào và ra mạch khuếch đại đồng thời ngăn cách điện áp một chiều (DC) giữa các tầng.
RB, RC: các điện trở phân cực cho các cực của Transistor.
RE: điện trở ổn định nhiệt.

Đặc điểm:
Tín hiệu vào và tín hiệu ra ngược pha nhau.
Tổng trở ngõ vào: Ri khá nhỏ, Ri<2k
Ri=Vi/ii=Vbe/ ib
Tổng trở ngõ ra: Ro khá lớn, vài chục k

Ro= Vo/ io = Vce/ ic

Độ khuếch đại dòng điện:

Ai = io/ ii = ic/ ib = lớn

Độ khuếch đại điện áp: Rất lớn

Av = Vo/ Vi = Vce/ Vbe = -.Rc/ ri
(Dấu trừ chỉ sự đảo pha của tín hiệu ra)
Mạch khuyếch đại E chung thường được định thiên sao cho điện áp UCE khoảng 60% ÷ 70 % Vcc.
Biên độ tín hiệu ra thu được lớn hơn biên độ tín hiệu vào nhiều lần, như vậy mạch khuyếch đại về điện áp.
Dòng điện tín hiệu ra lớn hơn dòng tín hiệu vào nhưng không đáng kể.
Tín hiệu đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào : vì khi điện áp tín hiệu vào tăng => dòng IBE tăng => dòng ICE tăng => sụt áp trên Rg tăng => kết quả là điện áp chân C giảm , và ngược lại khi điện áp đầu vào giảm thì điện áp chân C lại tăng => vì vậy điện áp đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào.
Mạch mắc theo kiểu E chung như trên được ứng dụng nhiều nhất trong thiết bị điện tử.
Sđ:mắc A chung
2/Mạch khuếch đại dùng transistor mắc kiểu C chung:
Tín hiệu được đưa vào cực B và C, tín hiệu được lấy ra ở cực E và C. Cực C được dùng chung.
Chức năng:
Tụ C1,C2 : tụ liên lạc.
RB1, RB2 : cặp điện trở phân cực chân C.
RE : điện trở tải.
Đặc điểm:
Tín hiệu vào và ra đồng pha nhau.
Tổng trở ngõ vào: Ri lớn Ri= Vi/ ii = Vb/ ib
Tổng trở ngõ ra: RO khá nhỏ (từ vài ohm đến vài trăm ohm) RO= VO/ iO = Ve/ ie
Độ khuếch đại dòng điện: lớn
Ai= iO/ ii = Ic+Ib/ Ib =  + 1
Độ khuếch đại điện áp: Xấp xỉ bằng 1
Av = VO/ Vi = Ve/ Vb ~ 1
Tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực E
Biên độ tín hiệu ra bằng biên độ tín hiệu vào : Vì mối BE luôn luôn có giá trị khoảng 0,6V do đó khi điện áp chân B tăng bao nhiêu thì áp chân C cũng tăng bấy nhiêu => vì vậy biên độ tín hiệu ra bằng biên độ tín hiệu vào .
Tín hiệu ra cùng pha với tín hiệu vào : Vì khi điện áp vào tăng => thì điện áp ra cũng tăng, điện áp vào giảm thì điện áp ra cũng giảm.
Cường độ của tín hiệu ra mạnh hơn cường độ của tín hiệu vào nhiều lần : Vì khi tín hiệu vào có biên độ tăng => dòng IBE sẽ tăng => dòng ICE cũng tăng gấp β lần dòng IBE vì
ICE = β.IBE giả sử Transistor có hệ số khuyếch đại β = 50 lần thì khi dòng IBE tăng 1mA => dòng ICE sẽ tăng 50mA, dòng ICE chính là dòng của tín hiệu đầu ra, như vậy tín hiệu đầu ra có cường độ dòng điện mạnh hơn nhiều lần so với tín hiệu vào.
Mạch trên được ứng dụng nhiều trong các mạch khuyếch đại đệm (Damper), trước khi chia tín hiệu làm nhiều nhánh , người ta thường dùng mạch Damper để khuyếch đại cho tín hiệu khoẻ hơn . Ngoài ra mạch còn được ứng dụng rất nhiều trong các mạch ổn áp nguồn
Sđ:mắc C chung
3/Mạch khuếch đại dùng transistor mắc kiểu B chung:
Tín hiệu được đưa vào ở E và B, tín hiệu được lấy ra ở C và B. Cực B được dùng chung.
Đặc điểm:
Tín hiệu vào và ra đồng pha nhau.
Tổng trở ngõ vào: Ri rất nhỏ, Ri = Vi/ ii =Veb/ ie
Tổng trở ngõ ra: RO rất lớn,
RO = VO/ iO = Vcb/ ic
Độ khuếch đại dòng điện:
Ai = iO/ ii = ic/ ie ~1
Độ khuếch đại điện áp: Lớn (vài trăm)
AV = VO/ Vi = Vcb/ Veb
Mạch mắc kiểu B chung rất ít khi được sử dụng trong thực tế.
Sđ:mắc B chung
V. Các mạch phân cực và ổn định nhiệt cho Transistor:
Hầu hết các thông số của Transistor đều bị thay đổi theo nhiệt độ, nhất là các thông số dòng điện ngược ICO, hệ số khuếch đại dòng, điện áp phân cực Vbe. Do đó khi bị nóng, trans có thể làm việc không ổn định. Vì vậy việc ổn định nhiệt cho trans rất quan trọng và cần thiết. Sau đây là một số mạch phân cực và ổn định nhiệt cho trans:
1/ Phân cực dùng hồi tiếp âm dòng điện:( Hình a )
Mạch dùng điện trở RE ( R4 ) để ổn định nhiệt. Khi làm việc, transistor nóng lên mà nhiệt độ tăng thì dòng điện IC tăng làm dòng điện IE tăng theo. Khi IE sẽ làm điện áp VE tăng ( VE = IE . RE ) trong khi đó điện áp VB lại có giá trị không đổi. Lúc đó điện áp phân cực VBE giảm làm cho dòng điện IB giảm xuống theo đặc tính ngõ vào IB / VBE (hồi tiếp âm dòng điện ).
Dòng điện IB giảm kéo theo IC giảm và nhiệt độ transistor sẽ giảm giúp mạch hoạt động ổn định trở lại.
Ngoài ra để chống hồi tiếp âm tín hiệu, người ta sẽ mắc thêm một tụ điện phân dòng CE // RE để dẫn tín hiệu xoay chiều xuống mass.
2/ Phân cực dùng hồi tiếp âm điện áp:( Hình b )
Mạch dùng điện trở phân cực RB ( R1) nhận tín hiệu hồi tiếp về cực C ( hồi tiếp âm ). Điện áp phân cực VB được lấy từ cực C giảm áp qua điện trở RB. Trong mạch này, dòng điện ngõ vào IB được tính theo công thức :
I = VC – VBE/ RB + .RE
Khi nhiệt độ tăng lên làm IC tăng và VC bị giảm ( vì VC = VCC – IC.RC ).
Theo công thức trên khi VC giảm sẽ làm cho IB bị giảm xuống kéo theo IC giảm xuống, nhiệt độ transistor giảm, mạch được ổn định. Trong mạch này, điện trở RE vẫn có tác dụng ổn định nhiệt.
3/ Phân cực và ổn định nhiệt bằng điện trở nhiệt:(Hinh c)
Theo mạch điện trên hình vẽ, nhiệt trở Th được gép song song với điện trở RB2 là loại điện trở nhiệt có hệ số nhiệt âm. Điện trở này được đặt tiếp xúc với vỏ của transistor hoặc miếng giải nhiệt, nên khi nhiệt độ của transistor tăng lên thì điện trở nhiệt bị nóng và Th giảm trị số điện trở làm giảm thấp điện áp phân cực VB. Lúc đó dòng điện IB giảm xuống kéo IC giảm theo…
Mạch điện này thường chỉ dùng cho các transistor khuếch đại công suất lớn và điện trở RE vẫn có tác dụng ổn định nhiệt như theo các mạch điện trên.
VI.Ứng dụng của transistor:
Thực ra một thiết bị không có Transistor thì chưa phải là thiết bị điện tử, vì vậy Transistor có thể xem là một linh kiện quan trọng nhất trong các thiết bị điện tử, các loại IC thực chất là các mạch tích hợp nhiều Transistor trong một linh kiện duy nhất, trong mạch điện , Transistor được dùng để khuyếch đại tín hiệu Analog, chuyển trạng thái của mạch Digital, sử dụng làm các công tắc điện tử, làm các bộ tạo dao động v v...khuếch đại kiểu B chung , khuyếch đại về điện áp và không khuyếch đại về dòng điện.
THE END!!!
Cảm ơn thầy và các bạn đã chú ý theo dõi.