Ngày 29/07/2010 20:28:52 / Lượt xem: 121228 / Người đăng: biendt / Nguồn: Sưu tầm và Biên soạn

Cấu tạo, nguyên tắc hoạt động của Transitor

1) Cấu tạo của Transitor
Transitor hay còn gọi là bóng dẫn gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N , nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN ta được Transistor ngược. về phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều nhau. Cấu trúc này được gọi là Bipolar Junction Transitor (BJT) vì dòng điện chạy trong cấu trúc này bao gồm cả hai loại điện tích âm và dương (Bipolar nghĩa là hai cực tính)

Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B ( Base ), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp.
Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát ( Emitter ) viết tắt là E, và cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn (loại N hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau được

2 ) Nguyên tắc hoạt động của Transitor

Trong chế độ tuyến tính hay còn gọi là chế độ khuyếch đại, Transitor là phần tử khuyếch đại dòng điện với dòng Ic bằng β lần dòng bazo (dòng điều khiển ) Trong đó β là hệ số khuyếch đại dòng điện .

I_c = βI_B

* Xét đặc tính đóng cắt: Của PNP
Chế độ đóng cắt của Transitor phụ thuộc chủ yếu vào các tụ kí sinh giữa tiếp giáp BE và BC.

+ Quá trình mở: Để cho transitor mở được thì bắt đầu từ giá trị -Ub2 đến Ub1 còn nó thế nào các bạn xem những cuốn giáo trình về điện tử.
+ Quá trình đóng: Để cho transitor đóng thì bắt đầu từ giá trị từ Ub1 đến -Ub2. Cái này các bạn cũng tham khảo thêm ở sách.

* Sơ đồ mắc Darlington

Nói chung các BJT có hệ số khuyếch đại tương đối thấp mà yêu cầu dòng điều khiển lớn nên sơ đồ mắc Darlington là một yêu cầu đặt ra với các ghép 2 transitor Q1 và Q2 có hệ số khuyếch đại là β1 β2.
Khi mắc thành Darling ton thì hệ số khuyếch đại tổng là

β = β1 + β2 + β1β2

Mặt khác để tăng hệ số khuyếch đại lên ta có thể mắc từ 3 transistor
Sơ đồ mắc Darlington:

* Xét nguyên lý hoạt động của PNP

(Hình ảnh trên là hình ảnh tham khảo )

Mạch khảo sát về nguyên tắc hoạt động của transistor NPN

Ta cấp một nguồn một chiều U_CE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn vào cực C và (-) nguồn vào cực E.
Cấp nguồn một chiều U_BE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và E, trong đó cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E.
Khi công tắc mở, ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua mối C E (lúc này dòng I_C = 0)
Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy từ (+) nguồn U_BE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE về cực (-) tạo thành dòng I_B
Ngay khi dòng I_B xuất hiện => lập tức cũng có dòng I_C chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dòng I_C mạnh gấp nhiều lần dòng I_B
Như vậy rõ ràng dòng I_C hoàn toàn phụ thuộc vào dòng I_B và phụ thuộc theo một công thức.

I_C = β.I_B

Trong đó:

I_C là dòng chạy qua mối CE
I_B là dòng chạy qua mối BE
β là hệ số khuyếch đại của Transistor

Giải thích: Khi có điện áp UCE nhưng các điện tử và lỗ trống không thể vượt qua mối tiếp giáp P-N để tạo thành dòng điện, khi xuất hiện dòng I_BE do lớp bán dẫn P tại cực B rất mỏng và nồng độ pha tạp thấp, vì vậy số điện tử tự do từ lớp bán dẫn N (cực E ) vượt qua tiếp giáp sang lớp bán dẫn P (cực B ) lớn hơn số lượng lỗ trống rất nhiều, một phần nhỏ trong số các điện tử đó thế vào lỗ trống tạo thành dòng I_B còn phần lớn số điện tử bị hút về phía cực C dưới tác dụng của điện áp U_CE => tạo thành dòng I_CE chạy qua Transistor.
Sự hoạt động của Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN nhưng cực tính của các nguồn điện U_CE và U_BE ngược lại . Dòng I_C đi từ E sang C còn dòng I_B đi từ E sang B.

Chú ý: Transitor là linh kiện bán dẫn kích mở bằng dòng điện.