Trường Cao đẳng nghề Đồng Tháp

Khoa Công nghệ thông tin

Bài giảng áp dụng cho lớp TKL12 và TKL13:

KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

GVHD: Trần Thanh Toàn

Lưu hành nội bộ ĐỒNG THÁP, 2014

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Mục lục: Bài 1 : .............................................................................................................................................. 5

CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ .......................................................................................................... 5

1.1 ĐIỆN TRỞ ............................................................................................................................ 5

1.1.1 Khái niệm ...................................................................................................................... 5

1.1.2 cấu tạo điện trở ............................................................................................................... 5

1.1.3 Những thông số cơ bản của điện trở .............................................................................. 6

1.1.4 Kí hiệu và ghi nhãn điện trở........................................................................................... 7

1.2 TỤ ĐIỆN .............................................................................................................................. 8

1.2.1 Cấu tạo ........................................................................................................................... 8

1.2.2 Những thông số cơ bản của tụ điện ................................................................................ 8

1.2.3 Kí hiệu và phân loại ....................................................................................................... 9

1.3. CUỘN CẢM VÀ BIẾN ÁP ............................................................................................... 11

1.3.1 Cuộn cảm .................................................................................................................... 11

1.3.2 Những thông số cơ bản của cuộn cảm ......................................................................... 11

b. Điện kháng ( cảm kháng) : ................................................................................................ 11

1.3.3 Phân loại và ứng dụng .................................................................................................. 12

1.4 Biến Áp ............................................................................................................................... 12

1.4.1 Biến áp cảm ứng ......................................................................................................... 12

1.4.2 Biến áp trung tần .......................................................................................................... 13

1.4.3 Biến áp âm tần ............................................................................................................. 13

Bài 2: ............................................................................................................................................. 15

CHẤT BÁN DẪN VÀ LINH KIỆN TÍCH CỰC ......................................................................... 15

2.1 Chất bán dẫn ....................................................................................................................... 15

2.1.1 Chất bán dẫn là gì ? ..................................................................................................... 15

2.1.2 Chất bán dẫn loại N..................................................................................................... 16

2.1.3 Chất bán dẫn loại P ..................................................................................................... 16

2.2. Diode (Đi ốt) Bán dẫn ........................................................................................................ 17

2.2.1 Tiếp giáp P - N và Cấu tạo của Diode bán dẫn. ........................................................... 17

2.2.2 Phân cực thuận cho Diode. ......................................................................................... 18

2.2.3 Ứng dụng của Diode bán dẫn . ..................................................................................... 19

2.2.4 Các loại Diode............................................................................................................. 19

2.3 Giới thiệu về Transistor ..................................................................................................... 23

2.3.1 Cấu tạo của Transistor. ( Bóng bán dẫn ) ..................................................................... 23

2

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

2.3.2 Nguyên tắc hoạt động của Transistor. ......................................................................... 24

2.3.3 Ký hiệu và hình dạng của Transistor ........................................................................... 26

2.3.3.1 Ký hiệu & hình dáng Transistor .................................................................................. 26

2.3.3.2 Ký hiệu ( trên thân Transistor ) ............................................................................... 26

2.3.4 Các thông số kỹ thuật của Transistor .......................................................................... 27

2.3.5 Phân cực cho Transistor .............................................................................................. 27

2.3.5.1 Cấp điện cho Transistor ( Vcc - điện áp cung cấp ) .................................................. 27

2.4. Mosfet ............................................................................................................................... 31

2.4.1. Giới thiệu về Mosfet ................................................................................................... 31

2.4.2. Cấu tạo và ký hiệu của Mosfet. ................................................................................... 32

2.4.3. Nguyên tắc hoạt động của Mosfet .............................................................................. 33

2.4.4. Phân cực ...................................................................................................................... 35

2.4.5. Ứng dung của Mosfet trong thực tế ............................................................................ 36

2.5 Tranzito trường JFET .......................................................................................................... 37

2.5.1. Cấu tạo ........................................................................................................................ 38

2.5.2. Cơ bản về hoạt động của JFET ................................................................................... 38

2.5.3 Đặc điểm hoạt động JFET............................................................................................ 38

2.5.4 Phân cực cố định: ......................................................................................................... 39

2.5.4.2 Phân cực tự động: ............................................................................................................. 40

Bài 3: ............................................................................................................................................. 43

MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ ..................................................................................... 43

3.1. Các tham số h của transistor .............................................................................................. 43

3.2. Mạch khuếch đại cực phát chung ....................................................................................... 43

3.3. Mạch khuếch đại cực thu chung ........................................................................................ 44

3.4. Mạch khuếch đại cực nền chung ........................................................................................ 45

Bài 4: ............................................................................................................................................. 47

MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ......................................................................................... 47

4.1 Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo ................................................................................... 47

4.2 Mạch OCL .......................................................................................................................... 47

4.2 Mạch OTL ........................................................................................................................... 49

a. Sơ đồ mạch điện: ............................................................................................................... 49

b. Nguyên lý hoạt động ......................................................................................................... 50

Bài 5: ............................................................................................................................................. 59

MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI .................................................................................................... 59

3

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

5.1 Mạch khuyếch đại vi sai: (differential amplifier) ............................................................... 59

5.1.1 Dạng mạch căn bản: ..................................................................................................... 59

5.1.2 Mạch phân cực: ............................................................................................................ 61

5.1.3 Khảo sát thông số của mạch: ....................................................................................... 61

5.2 Mạch khuếch đại thuật toán ................................................................................................ 64

5.2.1 Cấu tạo ......................................................................................................................... 64

5.2.2 Các tham số của KĐTT ................................................................................................ 67

5.2.3 Các sơ đồ mắc cơ bản của KĐTT ................................................................................ 70

5.2.4 Các sơ đồ khuếch đại không đảo. ................................................................................ 72

5.2.5 Mạch cộng và mạch trừ. .............................................................................................. 75

5.2.6 Mạch vi phân và mạch tích phân. ............................................................................... 81

5.2.7 Mạch so sánh tương tự. ................................................................................................ 83

Bài 6 .............................................................................................................................................. 90

THYRISTOR ................................................................................................................................ 90

6.1 Thyristor - SCR (Đi ốt có điều khiển) ................................................................................ 90

6.1.1. Cấu tạo và nguyên lý hoạt động của Thyristor ........................................................... 90

6.1.2 Ứng dụng của Thyristor ............................................................................................... 92

6.2 Triac .................................................................................................................................... 92

6.2.1. Cấu tạo của triac: ........................................................................................................ 92

6.2.2. Nguyên lý làm việc: .................................................................................................... 93

6.3 Diac ..................................................................................................................................... 94

4

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Bài 1 :

CÁC LINH KIỆN ĐIỆN TỬ

1.1 ĐIỆN TRỞ

1.1.1 Khái niệm

Điện trở là đại lượng vật lý đặc trưng cho tính chất cản trở dòng điện của một vật

thể dẫn điện. Nó được định nghĩa là tỉ số của hiệu điện thế giữa hai đầu vật thể đó với

cường độ dòng điện đi qua nó:

trong đó:

U : là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng vôn (V).

I : là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng ămpe (A).

R : là điện trở của vật dẫn điện, đo bằng Ohm (Ω

1.1.2 cấu tạo điện trở

Điện trở có các loại cơ bản : điện trở không phải dây quấn và điện trở dây quấn ,

điện trở nhiệt …

a. Điện trở không phải dây quấn

Điện trở thường làm bằng hỗn hợp than hoặc kim loại trộn với chất kết dính rồi đem

ép lại , vỏ được phủ lớp sơn than hay hỗn hợp kim loại trên một lõi sứ . Hai đầu có dây

ra .

5

Điện trở không phải dây quấn có hai loại : trị số cố định và trị số biến đổi (chiết áp)

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

b. Điện trở dây quấn

Điện trở dây quấn có lõi bằng sứ và dây quấn là loại hợp kim có điện trở lớn

(nicron,mangnin…)hai đầu cũng có dây dẫn và bên ngoài thường được bọc bằng một

lớp nien ailicát để bảo vệ .

Điện trở dây quấn có hai loại : trị số cố định và chiết áp dây quấn .

c. Điện trở nhiệt

Có hai loại :

- Hệ số nhiệt dương khi nhiệt độ tăng thì giá trị điện trở tăng .

- Hệ số nhiệt âm khi nhiệt độ tăng thì giá trị điện trở giảm .

Các loại này thường dùng trong các mạch làm việc ổn định với nhiệt độ như

mạch khuếch đại công suất âm tầng .

1.1.3 Những thông số cơ bản của điện trở

a. Điện trở danh định

Trên điện trở không ghi giá trị thực của điện trở mà chỉ ghi giá trị gần đúng , làm

tròn , đó là điện trở danh định .

Đơn vị điện trở : ôm(Ω),kilôôm(KΩ),mêgaôm(MΩ),gigaôm(GΩ)

1GΩ = 1000 MΩ =1000.000 KΩ = 1000.000.000 Ω

b. Sai số

Điện trở danh định không hoàn toàn đúng mà có sai số . Sai số tính theo phần trăm

(%) và chia thành ba cấp chính xác : cấp I có sai số +-5% , cấp II là +-10% , cấp III là

+-20%.

c. Công suất định mức

Công suất định mức là công suất tổn hao lơn nhất mà điện trở chịu được một thời

6

gian dài làm việc mà không ảnh hưởng đến trị số của điện trở .

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

d. Hệ số nhiệt của điện trở

Khi nhiệt độ làm việc thay đổi thì trị số điện trở cũng thay đổi . Sự thay đổi trị số

tương đối khi nhiệt độ thay đổi 1°C gọi là hệ số nhiệt của điện trở . Khi tăng 1°C trị số

tăng khoảng 0.2%( trừ loại điện trở nhiệt)

1.1.4 Kí hiệu và ghi nhãn điện trở a. Kí hiệu : R

b. Ghi nhãn :

Điện trở ghi bằng số :

Giá trị ghi bằng số , sai số đựơc ghi bằng % hoặc kí hiệu : M= 5% ; J

=15% ; P =20%

Ngoài ra các kí hiệu công suất , hãng sản xuất… có hoặc không được ghi.

Điện trở ghi bằng vòng màu :

Qui ước giá trị các màu :

Màu Sai số Trị

số

Đen 1

Nâu 2

Đỏ 3

Cam 4

Vàng 5

Xanh lục 6

Tím 7

Xám 8

Trắng 9

5% Nhũ

vàng

7

Nhũ bạc 10%

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

 Cách đọc : đọc bắt đầu vòng màu sát chân điện trở ( không phải vòng màu nhũ)

1.2 TỤ ĐIỆN

1.2.1 Cấu tạo

Cấu tạo của tụ gồm hai phiến dẫn điện có dây dẫn ra . Ở giữa hai phiến là chất

cách điện (điện môi) , toàn bộ được đặt trong vỏ bảo vệ . Tụ có các loại khác nhau : tụ

giấy , tụ nica , tụ gốm , tụ hóa …

Tụ có loại điện dung cố định và loại điện dung biến đổi .

1.2.2 Những thông số cơ bản của tụ điện

a. Điện dung danh định

Đại lượng đặt trưng cho khả năng chứa điện tích của tụ điện gọi là điện dung của

tụ điện. Kí hiệu : C . Đơn vị : Fara ( F )

b. Dung kháng của tụ điện

Tụ điện ngăn không cho dòng điện một chiều đi qua nhưng có thể có một dòng

nạp ban đầu và lại ngừng ngay khi tụ điện vừa mới nạp đầy.

Đối với dòng điện xoay chiều thì dòng điện này tác động lên tụ điện với hai nữa

chu kì ngược nhau , làm cho tụ điện có tác dụng dẫn dòng điện đi qua .

Tụ có điện dung nhỏ cho tần số cao đi qua dễ .

Tụ có điện dung lớn cho tần số thấp đi qua dễ .

Dung kháng của tụ được tính theo công thức :

Xc = 1/2лfC

Trong đó :

Xc là điện kháng của tụ (Ω)

f là tần số dòng điện xoay chiều qua tụ ( Hz )

8

C là điện dung ( F ) , л = 3,14

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

c. Sai số

d. Điện áp công tác

Là điện áp lớn nhất cho phép đặt lên hai đầu của tụ điện mà tụ điện vẫn làm việc

bình thường .

e. Tổn hao

f. Điện trở cách điện

Sau khi tích điện , tụ điện không giữ điện được lâu dài. Độ cách điện giảm sinh

ra dòng điện rò . Dòng điện rò lớn hay nhỏ phụ thuộc vào chất điện môi .

g . Hệ số nhiệt của tụ điện

Sự biến đổi của điện dung tính theo % khi nhiệt độ thay đổi 1°C gọi là hệ số nhiệt

của tụ điện .

g . Điện cảm tạp tán

Do kết cấu của tụ điện các phiến , dây dẫn tạo thành điện cảm tạp tán ảnh hưởng

khi tụ làm việc với dòng điện xoay chiều ở tần số cao . Để mạch điện làm việc ổn định

thì tần số công tác lớn nhất của tụ điện phải nhỏ hơn 2 -:- 3 lần tần số cộng hưởng của

tụ điện ( điện dung của tụ và điện cảm tạp tán hình thành mạch cộng hưởng ).

1.2.3 Kí hiệu và phân loại

a. Kí hiệu : C

b. Phân loại :

Tụ điện được chia thành 2 loại chính :

9

- Loại không phân cực với nhiều dạng khác nhau .

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

- Loại phân cực có cực tính xác định khi làm việc và có thể bị hỏng nếu nối

ngược cực .

* Ứng dụng một số loại tụ :

+ Tụ giấy : Được dùng để phân đường , ngăn nối tầng , lọc trong những mạch

điện tần số thấp và một chiều .

+ Tụ mica :Tổn hao năng lượng rất bé , điện trở cách điện cao . Được dùng chủ

yếu trong mạch có tần số cao .

+ Tụ gốm sứ cao tần :Tụ này chịu điện áp cao , kích thướt không lớn , được dùng

trong các mạch cao tần , siêu cao tần .

+ Tụ màng nhựa , màng nhựa kim loại :Trị số điện dung ổn đinh , điện trở cách

điện lớn , nhiệt độ làm việc thấp .

+ Tụ hóa :Dùng trong các mạch điện như bộ lọc mạch nắn điện , nối tầng ở mạch

tần số thấp . Khi để lâu không dùng thì trị số điện dung giảm . Nếu đấu ngược cực tụ sẽ

hỏng .

+ Tụ biên đổi ( tụ xoay) :Thường dùng trong các mạch cộng hưởng cao tấn ở máy

thu , phát . Tụ biến đổi chỉ thay đổi trị số điện dung nhỏ từ 10 -:- 60 pF thường dùng để

điều chỉnh lại các trị số điện dung gọi là tụ tinh chỉnh .

* Trên tụ hóa và tụ giấy người ta có ghi các tham số như :

 Điện dung của tụ .

 Điện áp công tác .

 Sai số .

Đối với tụ khác có điện dung nhỏ pF người ta ghi điện dung theo mã số bằng 3 chữ

số . Trong đó số thứ 3 là số 0 thêm vào hai số đầu .

10

Ví dụ : 403 = 40.000pF ; 271 = 270pF

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

1.3. CUỘN CẢM VÀ BIẾN ÁP

1.3.1 Cuộn cảm

Cuộn cảm có các loại : cuộn cảm dao động , cuộn cảm ghép , cuộn cảm cao tần

và cuộn cảm âm tần .

Cấu tạo cuộn cảm có các loại : một lớp , loại hình trụ , quấn tổ ong, loại có bọc

kim ,loại khôn có lõi .

1.3.2 Những thông số cơ bản của cuộn cảm

a. Điện cảm :

Điện cảm của cuộn dây phụ thuộc vào kích thướt , hình dáng , số vòng dây . Số

vòng dây càng lớn thì điện cảm càng lớn . Kí hiệu : L ; đơn vị henry (H) .

b. Điện kháng ( cảm kháng) :

Một cuộn dây có dòng điện chạy qua sẽ sinh ra một từ trường . Nếu giá trị của

dòng điện thay đổi thì cường độ thừ trường phát sinh từ cuộn dây cũng thay đổi gây ra

một sức điện động cảm ứng (tự cảm) trên cuộn dây và có xu thế đối lập lại dòng điện

ban đầu . Một cuộn dây trong mạch điện xoay chiều sẽ có điện trở một chiều bình

thường của nó tạo ra cộng thêm điện trở do điện cảm (điện trở xoay chiều) .

Trở kháng của cuộn dây : ZL = RL + j2лfL

Khi tín hiệu có tần số thấp tác động thì điện trở tổng cộng của cuộn dây tương

11

đối nhỏ và khi tần tăng lên thì giá trị này sẽ tăng tỷ lệ với tần số .

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

c. Hệ số phẩm chất :

Một cuộn cảm có chất lượng cao thì tổn hao năng lương nhỏ . Muốn nâng cao hệ

số phẩm chất dùng lõi bằng vật liệu dẫn từ như :ferit , sắt cacbon…số vòng dây quấn ít

vòng hơn .

d. Điện dung tạp tán :

Những vòng dây quấn và các lớp dây tạo nên một điện dung và có thể xem như

một tụ điện mắc song song với cuộn cảm . Điện dung làm giảm chất lượng cuộn dây .

Khắc phục bằng cách quấn tổ ong,phân đoạn .

1.3.3 Phân loại và ứng dụng

a. Cuộn cảm âm tần :

Là cuộn dây quấn trên lõi sắt từ . Cuộn dây có nhiều vòng để có điện cảm L lớn.

Ứng dụng : Dùng trong các mạch nắn điện ( dùng làm bộ lọc) và trong các mạch

điện xoay chiều âm tần .

b. Cuộn cảm cao tần :

Cuộn cảm cao tần có số vòng dây ít hơn cuộn cảm âm tần và được quấn trên ống

sứ , nhựa cách điện , bên trong không có lõi hoặc có lõi bằng chất ferit .

Ứng dụng : Dùng trong mạch cao tần , trung tần của máy thu phát vô tuyến .

1.4 Biến Áp

1.4.1 Biến áp cảm ứng

Tác dụng :

- Biến đổi điện áp và dòng điện xoay chiều .

- Phối hợp trở kháng giữa bên sơ cấp và thứ cấp .

Nếu có một dòng điện xoay chiều đi qua cuộn dây sẽ sinh ra một từ trường biến

đổi . Ta đặt cuộn dây thứ hai trong từ trường cuộn dây thứ nhất thì trong cuộn dây thứ

hai xuất hiện dòng điện , gọi là dòng điện cảm ứng . Dòng điện trong cuộn dây thứ hai

biến đổi như dòng điện trong cuộn dây thứ nhất sinh ra nó , đó là hiện tượng cảm ứng

điện từ . Hai cuộn dây càng sát nhau thì hiện tượng cảm ứng điện từ càng mạnh . Hiện

12

tượng cảm ứng điện từ rất mạnh khi quấn cả hai cuộn dây trên cùng một lõi sắt từ .

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Nguyên lý làm việc của MBA cũng dựa trên hiện tượng cảm ứng điện từ .

Nếu n1 là số vòng dây cuộn sơ cấp,U1 là điện áp vào cuộn sơ cấp , n2 số vòng

dây cuộn thứ cấp , U2 là diện áp ra ở cuộn thứ cấp .

Ta có tỉ số biến áp :

K = n1/n2 =U1/U2 = I2/I1 .

Trong đó : I1 là dòng điện sơ cấp , I2 là dòng điện thứ cấp .

Nếu : K>1 (U1>U2) là biến áp giảm áp .

K<1 (U1

1.4.2 Biến áp trung tần

Biến áp trung tần có cuộn sơ cấp và thứ cấp , lõi dùng thường là ferit hình xuyến

hoặc đoạn ferit ngắn .

Ứng dụng : dùng để phối hợp trở kháng ghép giữa hai tầng của máy thu .

1.4.3 Biến áp âm tần

- Biến áp nối tầng(đảo pha) :Biến áp này dùng để phối hợp trở kháng ra của tầng

trước cao với trở kháng vào của tần sau thấp để nâng cao độ khuếch đại của mạch .

- Biến áp đảo pha cũng là biến áp nối tầng mà cuộn thứ cấp có điểm ra ở giữa ,

dùng để đảo pha và kích thích transistor ở tầng công suất đẩy kéo .

- Biến áp ra phối hợp trở kháng gánh của transistor công suất và trở kháng loa

13

đưa công suất ra loa .Biến áp ra tầng đơn có 4 đầu dây ra , tầng đẩy kéo có 5 đầu ra .

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

14

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Bài 2:

CHẤT BÁN DẪN VÀ LINH KIỆN TÍCH CỰC

2.1 Chất bán dẫn

2.1.1 Chất bán dẫn là gì ?

Chất bán dẫn là nguyên liệu để sản xuất ra các loại linh kiện bán dẫn như Diode,

Transistor, IC mà ta đã thấy trong các thiết bị điện tử ngày nay.

Chất bán dẫn là những chất có đặc điểm trung gian giữa chất dẫn điện và chất

cách điện, về phương diện hoá học thì bán dẫn là những chất có 4 điện tử ở lớp ngoài

cùng của nguyên tử. đó là các chất Germanium ( Ge) và Silicium (Si)

Từ các chất bán dẫn ban đầu ( tinh khiết) người ta phải tạo ra hai loại bán dẫn là

bán dẫn loại N và bán dẫn loại P, sau đó ghép các miếng bán dẫn loại N và P lại ta thu

được Diode hay Transistor.

Si và Ge đều có hoá trị 4, tức là lớp ngoài cùng có 4 điện tử, ở thể tinh khiết các

nguyên tử Si (Ge) liên kết với nhau theo liên kết cộng hoá trị như hình dưới.

15

Chất bán dẫn tinh khiết .

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

2.1.2 Chất bán dẫn loại N

Khi ta pha một lượng nhỏ chất có hoá trị 5 như Phospho (P) vào chất bán dẫn Si

thì một nguyên tử P liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết cộng hoá trị, nguyên tử

Phospho chỉ có 4 điện tử tham gia liên kết và còn dư một điện tử và trở thành điện tử

tự do => Chất bán dẫn lúc này trở thành thừa điện tử ( mang điện âm) và được gọi là

bán dẫn N ( Negative : âm ).

Chất bán dẫn N

2.1.3 Chất bán dẫn loại P

Ngược lại khi ta pha thêm một lượng nhỏ chất có hoá trị 3 như Indium (In) vào

chất bán dẫn Si thì 1 nguyên tử Indium sẽ liên kết với 4 nguyên tử Si theo liên kết

cộng hoá trị và liên kết bị thiếu một điện tử => trở thành lỗ trống ( mang điện dương) và

16

được gọi là chất bán dẫn P.

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Chất bán dẫn P

2.2. Diode (Đi ốt) Bán dẫn

2.2.1 Tiếp giáp P - N và Cấu tạo của Diode bán dẫn.

Khi đã có được hai chất bán dẫn là P và N , nếu ghép hai chất bán dẫn theo một

tiếp giáp P - N ta được một Diode, tiếp giáp P -N có đặc điểm : Tại bề mặt tiếp xúc,

các điện tử dư thừa trong bán dẫn N khuyếch tán sang vùng bán dẫn P để lấp vào các lỗ

trống => tạo thành một lớp Ion trung hoà về điện => lớp Ion này tạo thành miền cách

điện giữa hai chất bán dẫn.

Mối tiếp xúc P - N => Cấu tạo của Diode .

17

* Ở hình trên là mối tiếp xúc P - N và cũng chính là cấu tạo của Diode bán dẫn.

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Ký hiệu và hình dáng của Diode bán dẫn.

2.2.2 Phân cực thuận cho Diode.

Khi ta cấp điện áp dương (+) vào Anôt ( vùng bán dẫn P ) và điện áp âm (-) vào

Katôt ( vùng bán dẫn N ) , khi đó dưới tác dụng tương tác của điện áp, miền cách điện

thu hẹp lại, khi điện áp chênh lệch giữ hai cực đạt 0,6V ( với Diode loại Si ) hoặc 0,2V

( với Diode loại Ge ) thì diện tích miền cách điện giảm bằng không => Diode bắt đầu

dẫn điện. Nếu tiếp tục tăng điện áp nguồn thì dòng qua Diode tăng nhanh nhưng chênh

lệch điện áp giữa hai cực của Diode không tăng (vẫn giữ ở mức 0,6V )

Diode (Si) phân cực thuận - Khi Dode dẫn điện áp thuận đựơc gim ở mức 0,6V

18

Đường đặc tuyến của điện áp thuận qua Diode

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

2.2.3 Ứng dụng của Diode bán dẫn .

* Do tính chất dẫn điện một chiều nên Diode thường được sử dụng trong các mạch

chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành một chiều, các mạch tách sóng, mạch gim áp phân

cực cho transistor hoạt động . trong mạch chỉnh lưu Diode có thể được tích hợp thành

Diode cầu có dạng .

Diode cầu trong mạch chỉnh lưu điện xoay chiều .

2.2.4 Các loại Diode

2.2.4.1 Diode Zener

Cấu tạo : Diode Zener có cấu tạo tương tự Diode thường nhưng có hai lớp bán

dẫn P - N ghép với nhau, Diode Zener được ứng dụng trong chế độ phân cực ngược,

khi phân cực thuận Diode zener như diode thường nhưng khi phân cực ngược Diode

zener sẽ gim lại một mức điện áp cố định bằng giá trị ghi trên diode.

19

Hình dáng Diode Zener ( Dz )

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

 Sơ đồ trên minh hoạ ứng dụng của Dz, nguồn U1 là nguồn có điện áp thay đổi,

Ký hiệu và ứng dụng của Diode zener trong mạch.

 Ta thấy rằng khi nguồn U1 > Dz thì áp trên Dz luôn luôn cố định cho dù nguồn

Dz là diode ổn áp, R1 là trở hạn dòng.

 Khi nguồn U1 thay đổi thì dòng ngược qua Dz thay đổi, dòng ngược qua Dz có

U1 thay đổi.

 Thông thường người ta sử dụng nguồn U1 > 1,5 => 2 lần Dz và lắp trở hạn dòng

giá trị giới hạn khoảng 30mA.

R1 sao cho dòng ngược lớn nhất qua Dz < 30mA.

Nếu U1 < Dz thì khi U1 thay đổi áp trên Dz cũng thay đổi

Nếu U1 > Dz thì khi U1 thay đổi => áp trên Dz không đổi.

2.2.4.2 Diode Thu quang. ( Photo Diode )

Diode thu quang hoạt động ở chế độ phân cực nghịch, vỏ diode có một miếng

thuỷ tinh để ánh sáng chiếu vào mối P - N , dòng điện ngược qua diode tỷ lệ thuận với

20

cường độ ánh sáng chiếu vào diode.

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Ký hiệu của Photo Diode

Minh hoạ sự hoạt động của Photo Diode

2.2.4.3 Diode Phát quang ( Light Emiting Diode : LED )

Diode phát phang là Diode phát ra ánh sáng khi được phân cực thuận, điện áp

làm việc của LED khoảng 1,7 => 2,2V dòng qua Led khoảng từ 5mA đến 20mA

Led được sử dụng để làm đèn báo nguồn, đèn nháy trang trí, báo trạng thái có

điện . vv...

21

Diode phát quang LED

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

2.2.4.4 Diode Varicap ( Diode biến dung )

Diode biến dung là Diode có điện dung như tụ điện, và điện dung biến đổi khi ta

thay đổi điện áp ngược đặt vào Diode.

 Ở hình trên khi ta chỉnh triết áp VR, điện áp ngược đặt vào Diode Varicap thay

Ứn dụng của Diode biến dung Varicap ( VD ) trong mạch cộng hưởng

 Diode biến dung được sử dụng trong các bộ kênh Ti vi mầu, trong các mạch điều

đổi , điện dung của diode thay đổi => làm thay đổi tần số công hưởng của mạch.

chỉnh tần số cộng hưởng bằng điện áp.

2.2.4.5 Diode xung

Trong các bộ nguồn xung thì ở đầu ra của biến áp xung , ta phải dùng Diode xung

để chỉnh lưu. diode xung là diode làm việc ở tần số cao khoảng vài chục KHz , diode

nắn điện thông thường không thể thay thế vào vị trí diode xung được, nhưng ngựơc lại

diode xung có thể thay thế cho vị trí diode thường, diode xung có giá thành cao hơn

diode thường nhiều lần.

Về đặc điểm , hình dáng thì Diode xung không có gì khác biệt với Diode

thường, tuy nhiên Diode xung thường có vòng dánh dấu đứt nét hoặc đánh dấu bằng

22

hai vòng

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Ký hiệu của Diode xung

2.2.4.6 Diode tách sóng.

Là loại Diode nhỏ vở bằng thuỷ tinh và còn gọi là diode tiếp điểm vì mặt tiếp

xúc giữa hai chất bán dẫn P - N tại một điểm để tránh điện dung ký sinh, diode tách

sóng thường dùng trong các mạch cao tần dùng để tách sóng tín hiệu.

2.2.4.7 Diode nắn điện.

Là Diode tiếp mặt dùng để nắn điện trong các bộ chỉnh lưu nguồn AC 50Hz ,

Diode này thường có 3 loại là 1A, 2A và 5A.

Diode nắn điện 5A

2.3 Giới thiệu về Transistor

2.3.1 Cấu tạo của Transistor. ( Bóng bán dẫn )

Transistor 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

23

ngược chiều nhau .

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

 Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B (

Cấu tạo Transistor

 Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát ( Emitter ) viết tắt là E, và

Base ), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp.

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.

2.3.2 Nguyên tắc hoạt động của Transistor.

24

* Xét hoạt động của Transistor NPN .

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

 Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn vào

Mạch khảo sát về nguyên tắc hoạt động của transistor NPN

 Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và E ,

cực C và (-) nguồn vào cực E.

 Khi công tắc mở , ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện nhưng

trong đó cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E.

 Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy

vẫn không có dòng điện chạy qua mối C E ( lúc này dòng IC = 0 )

từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE về cực (-)

 Ngay khi dòng IB xuất hiện => lập tức cũng có dòng IC chạy qua mối CE làm

tạo thành dòng IB

 Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và phụ thuộc theo

bóng đèn phát sáng, và dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB

một công thức .

 Trong đó IC là dòng chạy qua mối CE

IC = β.IB

 β là hệ số khuyếch đại của Transistor

IB là dòng chạy qua mối BE

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 IBE 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 IB còn

phần lớn số điện tử bị hút về phía cực C dưới tác dụng của điện áp UCE => tạo thành

25

dòng ICE chạy qua Transistor.

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Xét hoạt động của Transistor PNP .

Sự hoạt động của Transistor PNP hoàn toàn tương tự Transistor NPN nhưng cực

tính của các nguồn điện UCE và UBE ngược lại . Dòng IC đi từ E sang C còn dòng IB

đi từ E sang B.

2.3.3 Ký hiệu và hình dạng của Transistor

2.3.3.1 Ký hiệu & hình dáng Transistor .

Ký hiệu của Transistor

Transistor công xuất nhỏ Transistor công xuất lớn

2.3.3.2 Ký hiệu ( trên thân Transistor )

Hiện nay trên thị trường có nhiều loại Transistor của nhiều nước sản xuất nhưng

 Transistor Nhật bản : thường ký hiệu là A..., B..., C..., D... Ví dụ A564, B733,

thông dụng nhất là các transistor của Nhật bản, Mỹ và Trung quốc.

26

C828, D1555 trong đó các Transistor ký hiệu là A và B là Transistor thuận PNP

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

còn ký hiệu là C và D là Transistor ngược NPN. các Transistor A và C thường

có công xuất nhỏ và tần số làm việc cao còn các Transistor B và D thường có

 Transistor do Mỹ sản xuất. thường ký hiệu là 2N... ví dụ 2N3055, 2N4073 vv...

 Transistor do Trung quốc sản xuất : Bắt đầu bằng số 3, tiếp theo là hai chũ cái.

công xuất lớn và tần số làm việc thấp hơn.

Chữ cái thức nhất cho biết loại bóng : Chữ A và B là bóng thuận , chữ C và D là

bòng ngược, chữ thứ hai cho biết đặc điểm : X và P là bòng âm tần, A và G là

bóng cao tần. Các chữ số ở sau chỉ thứ tự sản phẩm. Thí dụ : 3CP25 , 3AP20

vv..

2.3.4 Các thông số kỹ thuật của Transistor

 Dòng điện cực đại : Là dòng điện giới hạn của transistor, vượt qua dòng giới hạn

 Điện áp cực đại : Là điện áp giới hạn của transistor đặt vào cực CE , vượt qua

này Transistor sẽ bị hỏng.

 Tấn số cắt : Là tần số giới hạn mà Transistor làm việc bình thường, vượt quá tần

điện áp giới hạn này Transistor sẽ bị đánh thủng.

 Hệ số khuyếch đại : Là tỷ lệ biến đổi của dòng ICE lớn gấp bao nhiêu lần dòng

số này thì độ khuyếch đại của Transistor bị giảm .

 Công xuất cực đại : Khi hoat động Transistor tiêu tán một công xuất P = UCE .

IBE

ICE nếu công xuất này vượt quá công xuất cực đại của Transistor thì Transistor

sẽ bị hỏng .

2.3.5 Phân cực cho Transistor

2.3.5.1 Cấp điện cho Transistor ( Vcc - điện áp cung cấp )

Để sử dụng Transistor trong mạch ta cần phải cấp cho nó một nguồn điện, tuỳ

27

theo mục đích sử dụng mà nguồn điện được cấp trực tiếp vào Transistor hay đi qua điện

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

trở, cuộn dây v v... nguồn điện Vcc cho Transistor được quy ước là nguồn cấp cho cực

CE.

 Ta thấy rằng : Nếu Transistor là ngược NPN thì Vcc phải là nguồn dương (+),

Cấp nguồn Vcc cho Transistor ngược và thuận

nếu Transistor là thuận PNP thì Vcc là nguồn âm (-)

2.3.5.2 Phân cực ( phân cực ) cho Transistor .

Phân cực : là cấp một nguồn điện vào chân B ( qua trở phân cực) để đặt Transistor

28

vào trạng thái sẵn sàng hoạt động, sẵn sàng khuyếch đại các tín hiệu cho dù rất nhỏ.

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Tại sao phải phân cực cho Transistor nó mới sẵn sàng hoạt động ? : Để hiếu được

 Ở trên là hai mạch sử dụng transistor để khuyếch đại tín hiệu, một mạch chân

điều này ta hãy xét hai sơ đồ trên :

 Các nguồn tín hiệu đưa vào khuyếch đại thường có biên độ rất nhỏ ( từ 0,05V

B không được phân cực và một mạch chân B được phân cực thông qua Rđt.

đến 0,5V ) khi đưa vào chân B( đèn chưa có phân cực) các tín hiệu này không

đủ để tạo ra dòng IBE ( đặc điểm mối P-N phaỉ có 0,6V mới có dòng chạy

qua ) => vì vậy cũng không có dòng ICE => sụt áp trên Rg = 0V và điện áp

 Ở sơ đồ thứ 2 , Transistor có Rđt phân cực => có dòng IBE, khi đưa tín hiệu

ra chân C = Vcc

nhỏ vào chân B => làm cho dòng IBE tăng hoặc giảm => dòng ICE cũng

tăng hoặc giảm , sụt áp trên Rg cũng thay đổi => và kết quả đầu ra ta thu được

một tín hiệu tương tự đầu vào nhưng có biên độ lớn hơn.

=> Kết luận : Phân cực ( hay phân cực) nghĩa là tạo một dòng điện IBE ban đầu,

29

một sụt áp trên Rg ban đầu để khi có một nguồn tín hiệu yếu đi vào cực B , dòng IBE

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

sẽ tăng hoặc giảm => dòng ICE cũng tăng hoặc giảm => dẫn đến sụt áp trên Rg cũng

tăng hoặc giảm => và sụt áp này chính là tín hiệu ta cần lấy ra .

2.3.5.3 Một số mạch phân cực khác .

* Mạch phân cực dùng hai nguồn điện khác nhau .

Mạch phân cực dùng hai nguồn điện khác nhau

* Mach phân cực có điện trở phân áp

Để có thể khuếch đại được nhiều nguồn tín hiệu mạnh yếu khác nhau, thì mạch

phân cực thường sử dụng thêm điện trở phân áp Rpa đấu từ B xuống Mass.

Mạch phân cực có điện trở phân áp Rpa

30

* Mạch phân cực có hồi tiếp .

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Là mạch có điện trở phân cực đấu từ đầu ra (cực C ) đến đầu vào ( cực B) mạch

này có tác dụng tăng độ ổn định cho mạch khuyếch đại khi hoạt động.

2.4. Mosfet

2.4.1. Giới thiệu về Mosfet

Mosfet là Transistor hiệu ứng trường ( Metal Oxide Semiconductor Field Effect

Transistor ) là một Transistor đặc biệt có cấu tạo và hoạt động khác với Transistor thông

thường mà ta đã biết, Mosfet có nguyên tắc hoạt động dựa trên hiệu ứng từ trường để

tạo ra dòng điện, là linh kiện có trở kháng đầu vào lớn thích hợn cho khuyếch đại các

nguồn tín hiệu yếu, Mosfet được sử dụng nhiều trong các mạch nguồn Monitor, nguồn

31

máy tính .

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Transistor hiệu ứng trường Mosfet

2.4.2. Cấu tạo và ký hiệu của Mosfet.

32

Ký hiệu và sơ đồ chân tương đương giữa Mosfet và Transistor

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

* Cấu tạo của Mosfet.

 G : Gate gọi là cực cổng

 S : Source gọi là cực nguồn

 D : Drain gọi là cực máng

 Mosfet kện N có hai miếng bán dẫn loại P đặt trên nền bán dẫn N, giữa

Cấu tạo của Mosfet ngược Kênh N

hai lớp P-N được cách điện bởi lớp SiO2 hai miếng bán dẫn P được nối

ra thành cực D và cực S, nền bán dẫn N được nối với lớp màng mỏng ở

 Mosfet có điện trở giữa cực G với cực S và giữa cực G với cực D là vô

trên sau đó được dấu ra thành cực G.

cùng lớn , còn điện trở giữa cực D và cực S phụ thuộc vào điện áp chênh

 Khi điện áp UGS = 0 thì điện trở RDS rất lớn, khi điện áp UGS > 0 =>

lệch giữa cực G và cực S ( UGS )

do hiệu ứng từ trường làm cho điện trở RDS giảm, điện áp UGS càng lớn

thì điện trở RDS càng nhỏ.

2.4.3. Nguyên tắc hoạt động của Mosfet

33

Mạch điện thí nghiệm.

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

 Thí nghiệm : Cấp nguồn một chiều UD qua một bóng đèn D vào hai cực D

Mạch thí nghiệm sự hoạt động của Mosfet

và S của Mosfet Q (Phân cực thuận cho Mosfet ngược) ta thấy bóng đèn

không sáng nghĩa là không có dòng điện đi qua cực DS khi chân G không

 Khi công tắc K1 đóng, nguồn UG cấp vào hai cực GS làm điện áp UGS > 0V

được cấp điện.

 Khi công tắc K1 ngắt, điện áp tích trên tụ C1 (tụ gốm) vẫn duy trì cho đèn Q

=> đèn Q1 dẫn => bóng đèn D sáng.

 Khi công tắc K2 đóng, điện áp tích trên tụ C1 giảm bằng 0 => UGS= 0V =>

dẫn => chứng tỏ không có dòng điện đi qua cực GS.

 => Từ thực nghiệm trên ta thấy rằng : điện áp đặt vào chân G không tạo ra

đèn tắt

dòng GS như trong Transistor thông thường mà điện áp này chỉ tạo ra từ

34

trường => làm cho điện trở RDS giảm xuống .

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

2.4.4. Phân cực

2.4.4.1 Phân cực bằng cầu chia điện thế:

Ðây là dạng mạch phân cực thông dụng nhất. Nên chú ý là do điều hành theo kiểu tăng

nên không thể dùng cách phân cực tự động. Các điện trở R1, R2 , RS phải được chọn sao

cho VG>VS tức VGS >0. Thí dụ ta xem mạch phân cực hình 3.7.

- Ðặc tuyến truyền được xác định bởi:

IDSS = 6mA IGS(off) =-3v

- Ðường phân cực được xác định bởi:

35

VGS = VG-RSID

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Vậy VGS(off) = 1.5volt - ID(mA). 0,15 (k)

Từ đồ thị hình 3.8 ta suy ra:

IDQ =7.6mA

VGSQ = 0.35v

VDS = VDD - (RS+RD)ID = 3.18v

2.4.4.2 Phân cực bằng mạch hồi tiếp điện thế:

Mạch cơ bản hình 3.9

- Ðặc tuyến truyền giống như trên.

- Ðường phân cực xác định bởi:

VGS = VDS = VDD - RDID

(3.11)

trùng với đường thẳng lấy điện.

Vẽ hai đặc tuyến này ta có thể xác định được IDQ và VGSQ

2.4.5. Ứng dung của Mosfet trong thực tế

36

Mosfet trong nguồn xung của Monitor

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Mosfet được sử dụng làm đèn công xuất nguồn Monitor

Trong bộ nguồn xung của Monitor hoặc máy vi tính, người ta thường dùng cặp

linh kiện là IC tạo dao động và đèn Mosfet, dao động tạo ra từ IC có dạng xung vuông

được đưa đến chân G của Mosfet, tại thời điểm xung có điện áp > 0V => đèn Mosfet

dẫn, khi xung dao động = 0V Mosfet ngắt => như vậy dao động tạo ra sẽ điều khiển

cho Mosfet liên tục đóng ngắt tạo thành dòng điện biến thiên liên tục chạy qua cuộn sơ

cấp => sinh ra từ trường biến thiên cảm ứng lên các cuộn thứ cấp => cho ta điện áp ra.

* Đo kiểm tra Mosfet trong mạch .

Khi kiểm tra Mosfet trong mạch , ta chỉ cần để thang x1W và đo giữa D và S

=> Nếu 1 chiều kim lên đảo chiều đo kim không lên => là Mosfet bình thường, Nếu cả

hai chiều kim lên = 0 W là Mosfet bị chập DS.

2.5 Tranzito trường JFET

JFET được cấu tạo bởi 1 miếng bán dẫn mỏng ( loại N hoặc loại P ) 2 đầu tuơng ứng

là D và S, miếng bán dẫn này được gọi là kênh dẫn điện. 2 miếng bán dẫn ở 2 bên kênh

dẫn được nối với cực G, lưu ý, cự G được tách ra khỏi kênh nhờ tiếp xúc N-P.

Đa phần các JFET có cấu tạo đối xứng nên có thể đổi chỗ cực D và S mà tính chất

37

không thay đổi.

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

2.5.1. Cấu tạo

Có 2 loại JFET : kênh n và kênh P.

JFET kênh n thường thông dụng hơn.

JFET có 3 cực: cực Nguồn S (source); cực Cửa G (gate); cực Máng D (drain).

Cực D và cực S được kết nối vào kênh n.

cực G được kết nối vào vật liệu bán dẫn p

2.5.2. Cơ bản về hoạt động của JFET

JFET hoạt động giống như hoạt động của một khóa nước.

• Nguồn áp lực nước-tích lũy các hạt e- ở điện cực âm của nguồn điện áp cung cấp

từ D và S.

• Ống nước ra - thiếu các e- hay lỗ trống tại cực dương của nguồn điện áp cung cấp

từ D và S.

• Điều khiển lượng đóng mở nước-điện áp tại G điều khiển độ rộng của kênh n,

kiểm soát dòng chảy e- trong kênh n từ S tới D.

2.5.3 Đặc điểm hoạt động JFET

JFET kênh N có 3 chế độ hoạt động cơ bản khi VDS >0:

A. VGS = 0, JFET hoạt động bảo hòa, ID=Max

38

B. VGS < 0, JFET hoạt động tuyến tính, ID↓

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

C. VGS =-Vngắt, JFET ngưng hoạt động, ID=0

Đặc tuyến truyền đạt

Đặc tuyến ra của JFET , UGS=const, ID=f(UDS)

2.5.4 Phân cực cố định:

2.5.4.1 Phân cực cố định:

Dạng mạch như hình

Ta có: IG = 0; VGS = -RGIG - VGG

39

 RGIG = 0  VGS = -VGG (3.1)

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Ðường thẳng VGS=-VGG được gọi là đường phân cực. Ta cũng có thể xác

định được ID từ đặc tuyến truyền. Ðiểm điều hành Q chính là giao điểm của đặc tuyến

truyền với đường phân cực.

Từ mạch ngõ ra ta có:

VDS = VDD - RDID (3.2)

Ðây là phương trình đường thẳng lấy điện. Ngoài ra:

VS = 0

VD = VDS = VDD - RDID

VG = VGS = -VGG

2.5.4.2 Phân cực tự động:

Ðây là dạng phân cực thông dụng nhất cho JFET. Trong kiểu phân cực này ta chỉ dùng

một nguồn điện một chiều VDD và có thêm một điện trở RS mắc ở cực nguồn như hình

Vì IG = 0 nên VG = 0 và ID = IS

 VGS = VG - VS = -RSID (3.3)

Ðây là phương trình đường phân cực.

Trong trường hợp này VGS là một hàm số của dòng điện thoát ID và không cố định như

trong mạch phân cực cố định.

40

- Thay VGS vào phương trình schockley ta tìm được dòng điện thoát ID.

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

- Dòng ID cũng có thể được xác định bằng điểm điều hành Q. Ðó là giao điểm của đường

phân cực với đặc tuyến truyền.

Mạch ngõ ra ta có:

VDS = VDD-RDID-RSIS = VDD-(RD + RS)ID

(3.5)

Ðây là phương trình đường thẳng lấy điện.

Ngoài ra: VS=RSID ; VG = 0; VD = VDD-RDID

2.4.5.3 Phân cực bằng cầu chia điện thế:

Dạng mạch như hình 3.5

Ta có: VGS = VG - VS

VS = RSIS = RSID  VGS = VG - RSID

(3.7)

41

Ðây là phương trình đường phân cực.

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Do JFET điều hành theo kiểu hiếm nên phải chọn R1, R2 và RS sao cho

VGS < 0 tức

IDQ và VGSQ chính là tọa độ giao điểm của đường phân cực và đặc tuyến

truyền.

Ta thấy khi RS tăng, đường phân cực nằm ngang hơn, tức VGS âm hơn và

dòng ID nhỏ hơn. Từ điểm điều hành Q, ta xác định được VGSQ và IDQ. Mặt khác:

VDS = VDD - (RD + RS)ID (3.8)

VD = VDD - RDID (3.9)

42

VS = RSID

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Bài 3:

MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ

3.1. Các tham số h của transistor Dạng mạch thông dụng và mạch tương đương xoay chiều như hình 2.38

Phân giải mạch tương đương ta tìm được:

Việc phân giải các mạch dùng BJT theo thông số h cũng tương đương như kiểu mẫu re.

Ở đây ta sẽ không đi sâu vào các chi tiết mà chỉ dừng lại ở những kết quả quan trọng

nhất của mạch. Các thông số h thường được nhà sản xuất cho biết. Ngoài ra ta cần nhớ

đến các liên hệ giữa 2 mạch tương đương

3.2. Mạch khuếch đại cực phát chung Thí dụ ta xem mạch hình 2.39a và mạch tương đương hình 2.39b

43

Phân giải mạch tương đương ta tìm được

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

Ghi chú: Trường hợp ta mắc thêm tụ phân dòng CE hoặc mạch điện không có RE

(chân E mắc xuống mass) thì trong mạch tương đương sẽ không có sự hiện diện của

RE

Các kết quả sẽ là:

3.3. Mạch khuếch đại cực thu chung Xem mạch hình 2.40a với mạch tương đương 2.40b

44

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

3.4. Mạch khuếch đại cực nền chung Dạng mạch và mạch tương đương như hình 2.41

45

Phân giải mạch tương đương ta tìm được:

Kỹ thuật điện tử

Áp dụng cho lớp: TKL12 và TKL13

46