Bài giảng Dụng cụ bán dẫn - Chương 5: BJT (Phần 3) - Hồ Trung Mỹ
BJT
• Giới thiệu
• Bức tranh ý niệm
• Đặc tính tĩnh của BJT
• Các tham số hiệu năng của dụng cụ
• Các hiệu ứng thứ cấp
• Các đặc tuyến của BJT
• Đáp ứng tần số và hoạt động chuyển mạch của BJT
• Các mô hình của BJT
• Các loại BJT khác
• Các ứng dụng của BJT: Gương dòng điện,
• Thyristor
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Dụng cụ bán dẫn - Chương 5: BJT (Phần 3) - Hồ Trung Mỹ", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Bài giảng Dụng cụ bán dẫn - Chương 5: BJT (Phần 3) - Hồ Trung Mỹ
1Chương 5 BJT ĐHBK Tp HCM-Khoa Đ-ĐT BMĐT GVPT: Hồ Trung Mỹ Môn học: Dụng cụ bán dẫn 2BJT • Giới thiệu • Bức tranh ý niệm • Đặc tính tĩnh của BJT • Các tham số hiệu năng của dụng cụ • Các hiệu ứng thứ cấp • Các đặc tuyến của BJT • Đáp ứng tần số và hoạt động chuyển mạch của BJT • Các mô hình của BJT • Các loại BJT khác • Các ứng dụng của BJT: Gương dòng điện, • Thyristor 35.6 Đáp ứng tần số và hoạt động chuyển mạch của BJT 5.6.1 Đáp ứng tần số • Mạch tương đương tần số cao • Tần số cắt (cutoff frequency) 4Mạch KĐ CE – Hoạt động tín hiệu nhỏ 5Mạch tương đương tần số cao r, C (=Cbc): tương đương tín hiệu nhỏ của JC phân cực ngược r , C (=Cbe): tương đương tín hiệu nhỏ của JE phân cực thuận ro : điện trở của BJT CE rx : điện trở tại miền nền trung hòa (bỏ qua trong tần số trung bình) Các giá trị thực tế của các tham số: r rất lớn (có thể xem như hở mạch), C =1-5pF, C =5-50pF 6Hybrid-pi model a useful small signal equivalent circuit 7Các giới hạn tần số hoạt động Các yếu tố làm trễ Thời hằng tổng cộng từ E đến C hay thời gian trễ với thời gian nạp điện dung tiếp xúc jE thời gian đi qua miền nền thời gian đi qua miền nghèo ở miền thu (collector) thời gian nạp điện dung ở collector 8Thời gian đi qua miền nền Thời gian nạp điện dung tiếp xúc jE với Điện trở khuếch tán tại tiếp xúc JE Điện dung khuếch tán Điện dung ký sinh giữa B và E Với transistor NPN, mật độ dòng điện tử ở miền nền: hay { 9Thời gian đi qua miền nghèo ở miền thu (collector) Điện tử đi qua miền điện tích không gian B-C với tốc độ bão hòa của chúng trong transistor NPN Với xdc là bề rộng miền điện tích không gian B-C và vS là vận tốc bão hòa. Thời gian nạp điện dung ở collector với Điện trở nối tiếp ở miền thu Điện dung ở tiếp xúc JC Điện dung từ miền thu đến đế (substrate) của transistor 10 Tần số cắt (cutoff frequency) của transistor Độ lợi dòng CB Độ lợi dòng CB tần thấp Tần số cắt alpha 11 Tần số cắt beta Tần số cắt fT (tần số đơn vị) được định nghĩa là tần số mà ở đó biên độ của độ lợi dòng CE là 1 (ac=1). Chú ý: Hiện nay BJT có fT ~ 25GHz HBT có fT ~ 350GHz (năm 2002) 12 B C b c fe I I I I h sC 1 )////( )( 1 CCr V I VsCg sC V VgI b mmc rCCsrCCs rg h CCsr sCg I I h m fe m b c fe )(1)(1 )(1 0 ß tần số thấp )(1 1 )( 0 s T rCC )( 1 Tần số -3dB Tính fT từ mô hình tương đương tần số cao 13 srCCsI I h b c fe 1 1 )(1 0 decadedB /20 1 )(1 0)(1log20log20 2 2 T T T Băng thông độ lợi đơn vị )(2 CC g f CC g m T m T 14 BJT có thể hoạt động như một khóa (công tắc) giữa trạng thái dòng thấp-áp cao (OFF) và trạng thái dòng cao-áp thấp (ON). Trạng thái tắt (OFF) tương ứng với chế độ tắt của BJT, trái lại trạng thái dẫn (ON) tương ứng với chế độ bão hòa. Mạch tiêu biểu để đo đặc tính chuyển mạch như sau: RL RS 5.6.2 Hoạt động chuyển mạch của BJT +VCC Vin 15 V2 V1 IB1 IB2 t = 0 IC td tr ts tf td = thời gian trễ tr = thời gian lên ts = thời gian xả điện tích chứa tf = thời gian xuống ton = td + tr toff = ts + tf Vin t t t IB IC 0.1 ICsat 0.9 ICsat 16 Khi đưa vào điện áp V1 , dòng nền IB1 được cho bởi: Khi xung vào bị chuyển sang tắt và điện áp vào giảm xuống giá trị âm V2, dòng nền có trị số mới: Dòng nền giữ nguyên giá trị này gần như trong toàn bộ thời gian xả điện tích chứa, nghĩa là, khi phân bố hạt dẫn thiểu số trong miền nền vẫn còn tương ứng với chế độ bão hòa. Sau thời gian xả điện tích chứa, phân bố hạt dẫn thiểu số chuyển sang chế độ tích cực bình thường của nó. SBEsatB RVVI /11 SBEsatB RVVI /22 t=0 t=ts t>ts 17 Sau t = ts, điện áp emitter bắt đầu giảm và Thời gian xả điện tích chứa là một trong những thời gian quan trọng nhất làm giới hạn tốc độ chuyển mạch của BJT. Để ước lượng thời gian này, ta thấy rằng BJT bị lái vào bão hòa khi Từ đó, BJT bị lái vào bão hòa khi Một khi bão hòa, dòng collector là IC=VCC/RL. Trong lúc xảy ra xả điện tích chứa, dòng collector giữ gần như không đổi cho đến khi BJT vào miền tích cực. Thời gian xả điệntích chứa (storage time) là thời gian cần cho điện tích trong miền nền Qbs giảm xuống giá trị của điện tích Qba tương ứng với chế độ tích cực. 22 when 0/ VVIRVVI BEBSBEB LCCLCEsatCCC RVRVVI // feL CC baB hR V II khi 18 Khi BJT ở chế độ tích cực , IC giảm theo thời gian. Hiệu số của dòng nền ở chế độ bão hòa và tích cực là: Từ phương trình điều khiển điện tích người ta có thể ước lượng thời gian xả điện tích chứa là: Khi t > ts, phương trình điều khiển điện tích trở thành: LfeCCbsbabsbs RhVIIII / dtQdQI bssrbsbs // 2 21ln bba bb srs II II 2// TBE VVpob b nl b b WeAqnQdt dQQ I 19 Khóa điện tử dùng BJT a) Với BJT NPN a) Với BJT PNP 20 SWITCHING DELAYS IN A BJT (1/2) 21 SWITCHING DELAYS IN A BJT (2/2) 22 Chuyển mạch tín hiệu lớn Ký hiệu Nồng độ hạt dẫn thiểu số Điện tích chứa tại B khi BJT ở tích cực thuận Điện tích chứa tại B và C khi BJT ở bão hòa BJT được kẹp diode Schottky • Giảm thời gian tích trữ điện tích • Tăng tốc độ chuyển mạch 23 Transistor Schottky • Diode Schottky là dụng cụ hạt dẫn đa số, có nghĩa là đáp ứng quá độ của nó nhanh hơn nhiều các dụng cụ lưỡng cực. • Người ta dùng các tính chất của diode để tăng tốc đáp ứng của BJT. • Kim loại tạo thành tiếp xúc Ohm với nền (base), nhưng tạo thành rào thế Schottky trên miền thu (collector). – Khi BJT đang ở chế độ tắt (hay tích cực thuận), JC và diode Schottky bị phân cực ngược. Như vậy diode Schottky không ảnh hưởng đến dụng cụ. – Khi BJT đi vào bão hòa, diode Schottky được phân cực thuận và sụt áp trên JC bị kẹp bởi sụt áp thuận phân cực của diode (VON của Schottky ~ 0.3V). • Điện áp ON của diode Schottky nhỏ hơn nhiều của JC. Diode cho phép dòng nền dôi ra đi qua nó. • Do đó BJT không vào chế độ bão hòa và sự rút điện tích dôi ra nhanh hơn chuyển mạch nhanh hơn. • Transistor Schottky là linh kiện quan trọng của logic lưỡng cực không bão hòa và nó được dùng trong các ứng dụng cần tốc độ chuyển mạch nhanh. 24 Schottky transistor • MOTIVATION: Do not let the transistor go into deep saturation during switching. 25 5.7 Các mô hình của BJT 1. Mô hình tín hiệu lớn 1) Mô hình Ebers-Moll (mô tả cho bất cứ chế độ làm việc nào và là cơ sở cho mô hình BJT trong SPICE) 2) Mô hình Gummel-Poon (có kể đến sự tái hợp khi xét các dòng điện) 3) Xét từng chế độ làm việc khác nhau 2. Mô hình tín hiệu nhỏ (dùng cho chế độ khuếch đại, tín hiệu nhỏ) 26 Chế độ BJT Tích cực thuận Bão hòa Tắt Mô hình tín hiệu lớn (tần số thấp) IE = IB = IC = 0 Chú ý: • Với chế độ tích cực thuận, ta có thể dùng mô hình sụt áp hằng cho JE khi tính toán • Với chế độ bão hòa, người ta cũng dùng mô hình với VBE = VBEsat = 0.8V (Si NPN) IB > IC IB > 0 và VCE > VCE(sat) IB > 0 và VEC > VEC(sat) Si: VEB(on)= 0.7V và VEC(sat)=0.2V Si: VBE(on)= 0.7V và VCE(sat)=0.2V 27 Mô hình tín hiệu lớn của BJT – NPN (chế độ KĐ) 28 TD: BJT hoạt động như khóa điện tử vI= VIL=0V BJT tắt ( OFF) vC=VCC vI = VIH=5V BJT bão hòa (ON) vC=VCEsat +10V +5V Cho trước =50 150 và RC =1 K. Tìm RB? Khi bão hòa ta có VCEsat= 0.2V (Si) và minIBsat > ICsat với min = 50 ICsat = (VCC – VCEsat)/RC IBsat = (VIH – VBEsat)/RB Suy ra : RB < minRC(VIH – VBEsat)/(VCC – VCEsat) +Nếu VIH >> VBEsat và VCC >> VCEsat ta có: RB < minRCVIH/VCC 29 Hoạt động tín hiệu nhỏ và mô hình 0.4VV operation, mode-activefor RIVVV /βII /αII eII BC CCCCCEC CB CE T/VBEV SC Với chế độ tích cực thuận, phân cực 30 Cụ thể, nếu vbe 10 mV tín hiệu nhỏ Tbe T be C T/Vbev CC )T/Vbe(v)T/VBE(V S T)/VbevBE(V S T/VBEv SC beBEBE V vif) V v (1IeIi is,That eeI eIeIi becomescurrent collector the terminal;base at the applied is vVv ltgaeemitter vo-base ousinstantane totalThe Điện áp B-E tổ g cộng tức thời được đưa vào chân B, và dòng cực thu là Nghĩa là nếu vbe << T 31 CICiBE C T C m m bembe T C c be T C CcCC v i V I g is g uctance transcond thewhere vgv V I i iscurrent collector signal small The v V I IiIi :AC DCcurrent" total"on Based Hoạt động tuyến tính của BJT dưới điều kiện tín hiệu nhỏ: Tín hiệu nhỏ vbe với dạng sóng tam giác được xếp chồng lên điện áp DC VBE. Nó làm xuất hiện dòng tín hiệu ở cực thu ic, cũng có dạng sóng tam giac, được xếp chồng lên dòng DC IC. Ở đây, ic = gmvbe, với gm là độ dốc của đường cong iC–vBE tại điểm tĩnh Q. Dựa trê dòng toàn phần = DC + AC: Dòng thu tín hiệu nhỏ là với hỗ dẫn gm là 32 Phát triển mô hình tín hiệu nhỏ: C A o o m Tbe I V r is know, weas , r resistanceoutput The finite. is resistanceoutput theeffect,Early the toDue infinite"." is resistanceoutput theIdeally, :ResistanceOutput .g uctance transcondwith the source"current controlled voltage" a as behavesr transistothe Vv signals smallfor that suggests analysis above The P ân tích trên đề xuất đối với tín hiệu nhỏ BJT hoạt động như “nguồn dòng được điều khiển bằng áp” với hỗ dẫn gm. Điện trở ra Lý tưởng thì điện trở ra là “vô cực”( ) o hiệu ứng Early, điện trở ra thì hữu hạn. Điện trở ra r0 là 33 . I V v i r hand,other On the I V )/V(I β g β i v r is ,r as denoted ,resistanceinput signal-small The v β g v V I β 1 i iscurrent base signal-small theTherefore, iIv V I β 1 β I i is, that , β i icurrent base totalThe :base at the resistanceInput andcurrent Base B T 1 be B π B T TCmb be π π be m be T C b bBbe T CC B C B Dòng nề và điện trở vào ở miền nền Dòng nền toàn phần là nghĩa là Do đó dòng nền tín hiệu nhỏ là Điện trở vào tín hiệu nhỏ r là Mặ khác, ta có 34 mmE E e eb e be e e be T E be T Cc e eE cCC E E g 1 g α I V ) i v ( i v r by defined becan it ,rby emitter, theinto looking emitter, and basebetween resistance signal-small a denote weIf v V I v Vα I α i i iscurrent emitter signal-small theis,That iI α i α I α i i is icurrent emitter totalThe :Emitter at the ResistanceInput theandcurrent Emitter Dòng phát và điện trở vào ở cực phát Dòng phát toàn phần là Nghĩa là dòng phát tí hiệu nhỏ là Nếu ta định nghĩa điện trở tín hiệu nhỏ giữa cực nền và cực phát , nhìn vào cực phát, là re (hoặc r’e). Khi đó re được tính như sau 35 ee b e π eeπbbe r1)(βr i i r have wethus ririvSince T CC Cm be c v v beCmCbemCcc c CcCCcCCCC CcCCC CCCCC C V RI Rg v v A is Aamplifier thisofgain voltage theThus )vR(g)Rv(gRiv is v voltagesignal small The RiVRi)RI(V )Ri(IV RiVv is vvoltagecollector totalThe signal)-(small :Gain Voltage Vì Như vậy ta có • Độ lợi áp (tín hiệu nhỏ) Điện áp toàn phần tại cực thu là Điện áp tín h ệu nhỏ vC là Như vậy độ lợi áp AV của mạch khuếch đại này là 36 Các mô hình tín hiệu nhỏ: Mô hình hỗn hợp và mô hình T Từ phân tích trên, ta có thể tách riêng ra các đại lượng DC và tín hiệu để đơn giản hóa việc phân tích Hai phiên bản hơi khác nhau của mô hình pi được đơn giản hóa khi phân tích hoạt động tín hiệu nhỏ của BJT. Mạch tương đương trong (a) biểu diễn BJT như nguồn dòng được điều khiển bằng áp (mạch khuếch đại xuyên dẫn [transconductance amplifier]), và trong in (b) biểu diễn BJT như nguồn dòng được điều khiển bằng dòng (mạch khuếch đại dòng [current amplifier]). Mô hình hỗn hợp ( Hybrid- Model ) 37 Mô hình T Chú ý: cả hai mô hình được xem như (a) nguồn dòng được điều khiển bằng áp, và (b) nguồn dòng được điều khiển bằng dòng. 38 Các bước phân tích mạch BJT tín hiệu nhỏ Cm mE T e mT C Rg gI V r g r V I v m C A gain voltage thesay, ,quantities required thedetermine circuit to resulting theAnalyze 5. model. signal-small its of one with BJT theReplace 4. circuitopen sourceCurrent circuitshort source Voltage :by sources DC theEliminate .3 ;;g of valuesparameter theCalculate .2 .Icurrent collector DC get the and ) given a(for point operation dc theDetermine .1 Xác định điểm hoạt động DC (với cho trước) và có được dòng thu DC IC. Tính các tham số tín hiệu nhỏ của BJT Khử các nguồn DC bằng cách: Nguồn áp Ngắn mạch Nguồn dòng Hở mạch Thay thế BJT bằng 1 tr g các mô hình tín hiệu nhỏ Phân tích mạch có được để xác định các đại lượng mong muốn, thí dụ: với mạch trước có độ lợi áp là 39 TD: Giả sử =100. Tìm độ lợi áp tín hiệu nhỏ vo/vi. Ở chế độ tích cực thuận |VBE|=0.7V iCbemo ii BBπ π be m π T C m 3.04vRvgv 0.011vv Rr r v 1.09KΩ 92 100 g β r 92mA/V 25mV 2.3mA V I g 40 Mô hình tín hiệu nhỏ có kể đến hiệu ứng Early (có thêm điện trở ra r0) Ω I V I VV r c A C CEA o Nguồn dòng được điều khiển bằng áp Nguồn dòng được điều khiển bằng dòng. 41 Biến đổi mô hình 42 Graphical determination of ac emitter resistance. BE e E V r I 25mV e E r I (ở 300K) 43 Xác định ac. IB IC Q IB IC C c ac B b I i I i hFE = dc beta hfe = ac beta 44 Các đại lượng AC trong bảng dữ liệu Bốn tham số h truyền thống: • hfe là độ lợi dòng AC (mắc CE) • hie = r là tổng trở vào (mắc CE) • bac = hfe • re’ = hie/hfe • hre và hoe không cần cho các thiết kế cơ bản và troubleshooting 45 Mô hình pi hỗn hợp (tín hiệu nhỏ) của BJT • Mô hình tín hiệu nhỏ pi-hỗn hợp là biểu diễn tần số thấp của BJT. • Các tham số tín hiệu nhỏ bị điều khiển bởi điểm Q. Hỗ dẫn: gm I C V T 40I C Điện trở vào (hay hie): r oVT I C o gm Điện trở ra (hay 1/hoe) ro V A V CE I C với VA là điện áp Early 46 The Hybrid Equivalent Model Hybrid model is derived from two-port system. 47 Six Circuit-Parameter Models for Two- Port Systems Independent Variables Dependent Variables Circuit Parameters I1, I2 V1, V2 Impedance Z V1, V2 I1, I2 Admittance Y V1, I2 I1, V2 Inverse Hybrid g I1, V2 V1, I2 Hybrid h V2, I2 V1, I1 Transmission T V1, I1 V2, I2 Inverse Transmission T’ 48 Equations for Hybrid Model 1 11 1 12 2 2 21 1 22 2 V h I h V I h I h V Let V1 = Vi, I1 = Ii, V2 = Vo, and I2 = Io. Then 11 12 21 22 i i o o i o V h I h V I h I h V 49 Equivalent Circuit for Hybrid Model 11 12 21 22 i i o i i r o o i o f i o o V h I h V h I h V I h I h V h I h V 50 h-Parameters h11 = hi = Input Resistance h12 = hr = Reverse Transfer Voltage Ratio h21 = hf = Forward Transfer Current Ratio h22 = ho = Output Admittance 11 12 21 22 0 0 0 0 i i o ii o o o o ii o V V h h V II V I I h h V II V 51 h-Parameters for CE Amp. • hie = the base input impedance • hfe = the base-to-collector current gain • hoe = the output admittance • hre = the reverse voltage feedback ratio be ie b re ce c fe b oe ce v h i h v i h i h v 52 Hybrid Model for CE Configuration in (output shorted) (output shorted) ie b c fe b v h i i h i (input open) (input open) c oe ce be re ce i h v v h v May be neglected. 53 h-parameters of 2N3904 54 Hybrid Model without hre and hoe fe ach in(base)1ie fe e fe eh h r h r Z in C i fe ie L Z r A h h R fe C v ie h r A h 55 Determining h-Parameter Values Use geometric means if given max. and min. values. (min) (max)ie ie ieh h h (min) (max)fe fe feh h h 56 Typical amplifiers RCR1 R2 RE Load VCC Q1 RD R1 RS Load VCC Q1 Rin Load +V -V Rf BJT Amplifier JFET Amplifier Op-Amp Based Amplifier 57 General amplifier models. Vout Vout Vin Vin 58 Gain symbols. Type of Gain Symbol Relation Voltage Av Current Ai Power Ap out in i i A i out in v v A v out in p P A P 59 Example The symbol shown in Fig. 8.3 is a generic symbol for an amplifier. Calculate the voltage gain for the amplifier represented in the figure. A 400 V 250mV out in 250mV 625 400μVv v A v 60 Voltage amplifier model. in in in S S Z v v R Z out inv v A v out out L L L R v v Z R (eff ) L v S v A v 61 Combined effects of the input and output circuits Zin 980 Zout 250 vout RL 1.2k RS 20 vS 15mV vin vL Av=340 inin in 980Ω 15mV 1kΩ 14.7mV S S Z v v R Z out in 340 14.7mV 5V vv A v out out 1.2kΩ 5V 1.45kΩ 4.14V L L L R v v Z R eff 4.14V 276 15mV L v S v A v 62 Voltage Amplifier Characteristics Ideal: • Any value of voltage gain (can be infinite if needed) • Infinite input impedance • Zero output impedance Practical: • Certain value of gain (cannot reach infinity). • High input impedance • Low output impedance 63 BJT Amplifier Configurations • Common-emitter (CE) amplifier • Common-collector (CC) amplifier • Common-base (CB) amplifier 64 Property ranges Property Low Midrange High Gain 1000 Impedance 10k 65 Common-emitter (CE) amplifier •Midrange values of voltage and current gain. •High power gain •Midrange input impedance •Midrange output impedance 66 Common-collector (CC) amplifier +VCC Load 2Vpp 1.8Vpp vout vin •Midrange current gain. •Extremely low voltage gain •High input impedance •Low output impedance 67 Common-base (CB) amplifier • Midrange voltage gain • Extremely low current gain (slightly less than 1) • Low input impedance • High output impedance Load +VCC -VEE 20mVpp vin 2Vpp vout 68 A comparison of CE, CC, and CB circuit characteristics Type Av Ai Ap Zin Zout CE Midrange Midrange High Midrange Midrange CC < 1 Midrange Ai High Low CB Midrange < 1 Av Low High p v iA A A 69 BJT Terminal Connections Type Emitter Base Collector CE Common Input Output CC Output Input Common CB Input Common Output 70 Amplifier Classifications • Class A – low distortion, high loss • Class B – some distortion, lower loss • Class C – high distortion, lowest loss • Others – Classes D, E, G, H, T 71 t IC t IC t IC t IC ISAT A B C D Các lớp hoạt động Class A : Linear Class B, AB: Linear* (Complementary) Class C: Nonlinear (RF, Tuned) Class D and E: Switching (Linear Audio) Các hoạt động lớp A, B, và C (phân loại theo dạng dòng collector trong 1 chu kỳ) 72 Class A Amplifiers Conduction: Transistor conducts during 360 deg. of ac input. Maximum theoretical eff.: 25% Distortion: Little (subject to nonlinear distortion.) 73 Class B Amplifiers Conduction: Each transistor conducts for 180 deg. of ac input. Maximum theoretical eff.: 78.5% Distortion: Little. Crossover distortion is most common. 74 Class C (Tuned) Amplifiers Conduction: Each transistor conducts for less than 180 deg. of ac input. Maximum theoretical eff.: 99% Distortion: Mild to severe. 75 Decibels (dB) out (dB) in 10log 10 log dBp p P A A P dB Value Ap dB Value Ap 3 2 -3 1 / 2 6 4 -6 1 / 4 12 16 -12 1 / 16 20 100 -20 1 / 100 76 dB gains are additive 77 The dBm Reference (dBm) 10log 1mWp P A dB Voltage Gain out(dB) (dB) out in in 20log 20logp v v v A A A R R v 2 out out outin in (dB) 2 in out in in out 10log 10log 20log 10logp P v vR R A P R v v R 78 Dữ liệu của 1 số BJT thông dụng 79 80 5.8 Các BJT khác • Darling ton Transistor • Polysilicon emitter Transistor • Heterojunction bipolar transistor (HBT)=transistor lưỡng cực chuyển tiếp dị thể • Phototransistor = transistor quang 81 5.8.1 Cấu hình Darlington Làm cho độ lợi dòng rất cao, thường dùng trong các mạch cần dòng IC cao (nhiều Amperes), và ta muốn điều khiển nó với dòng nền nhỏ. Và cũng làm cho điện trở vào cao. Ta có thể nối 2 BJT rởi thành 1 transistor Darlington hay mua loại người ta đã chế tạo sẵn. IB,2= IE,1 IC,2 IE,2 IB,1 IC,1 Với hình trên ta thấy rằng quan hệ giữa IB1 và IC2 là IC2=IB1 với = 12 VBE tương đương là 2xVON ( 1.4V) và VCEsat lớn hơn (thường thì ~1 V). 82 Cấu hình Darlington (2) Vì để có tốc độ chuyển nhanh và để bảo vệ BJT, trong đóng gói sẵn của BJT Darlington thường có các điện trở và diode. Darlington tiêu biểu là TIP140 có thể làm việc với 10A, có độ lợi dòng cao ít nhất 1000. Darlington tín hiệu nhỏ có thể có cỡ hàng 100 000!. TIP-141 83 84 5.8.2 Polysilicon emitter BJT • PET được dùng IC 85 5.8.3 Heterojunction bipolar transistors Chú ý: HBT được dùng các ứng dụng tốc độ cao/tần số cao 86 5.8.4 Phototransistor (transistor quang) 87 n-type p-type n Emitter Base Collector Window Cấu trúc của phototransistor 88 Phototransistors • Photodiode với mạch KĐ (transistor) • Ánh sáng chiếu vào tiếp xúc B-E (JE). • Dòng Collector IC là hàm tuyến tính của sự tới bức xạ (giả sử =const). • Dãi tuyến tính thì hẹp hơn nhiều so với photodiode hay quang trở. • Đặc tuyến IC theo VCE được vẽ theo các bước của sự tới bức xạ. • Độ nhạy của phototransistor (RE) tốt hơn độ nhạy của photodiode 89 Phototransistor • Không nhanh bằng photodiode. • Sử dụng như transistor, ngoại trừ không cần dòng nền. 90 TD: Đặc tuyến của phototransistor 91 Phototransistor
File đính kèm:
- bai_giang_dung_cu_ban_dan_chuong_5_bjt_phan_3_ho_trung_my.pdf