VÔ TUYẾN ĐIỆN ĐẠI CƯƠNG
TS. Ngô Văn Thanh Viện Vật Lý
Hà Nội - 2016
2
Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016
Tài liệu tham khảo
[1] David B. Rutledge, The Electronics of Radio (Cambridge University Press 1999).
[2] Dennis L. Eggleston, Basic Electronics for Scientists and Engineers (Cambridge
University Press 2011).
[3] Jon B. Hagen, Radio-Frequency Electronics: Circuits and Applications (Cambridge
University Press 2009).
[4] Nguyễn Thúc Huy (1998), Vô tuyến điện tử, NXB KHKT
[5] Đỗ Xuân Thụ, Nguyễn Đức Nhuận (1990), Kỹ thuật điện tử, NXB KHKT
[6] Phạm Văn Đương (2004), Cơ sỡ kỹ thuật khuếch đại, NXB KHKT
Website : http://iop.vast.ac.vn/~nvthanh/cours/votuyendien/
Email : nvthanh@iop.vast.ac.vn
3
Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016
CHƯƠNG 8. CHUYỂN MẠCH TRANSISTOR
1. Transistor lưỡng cực
2. Các kiểu transistor
3. Chuyển mạch transistor
4
1. Transistor lưỡng cực
Giới thiệu chung Các loại chất bán dẫn
Chất bán dẫn loại p: có nồng độ lỗ trống cao Chất bán dẫn loại n: có nồng độ điện tử cao hơn
Diode bán dẫn
Tạo bởi 2 bán dẫn loại p và n p : nối với cực dương (anode) n : nối với cực âm (cathode)
Bóng bán dẫn ngược (transistor npn) Tạo bởi 2 tấm BD loại n và 1 tấm BD loại p
Bóng bán dẫn thuận (transistor pnp)
Tạo bởi 2 tấm BD loại p và 1 tấm BD loại n
Tên gọi các cực
Collector : cực góp Base : cực gốc Emitter : cực phát
Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016
5
1. Transistor lưỡng cực
Bipolar Transistors Bóng bán dẫn npn
Nối kiểu back-to-back giữa 2 diode : bóng ngược Biểu thức liên hệ của dòng điện
: là hiệu suất góp, cỡ khoảng 0.99
Định luật Kirchhoff cho dòng điện
Hệ số khuếch đại dòng điện
Nếu Ta có: Ứng dụng để tạo mạch khuếch đại • Tín hiệu vào : cực gốc • Tín hiệu ra : cực góp
Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016
6
2. Các kiểu transistor
Transistor Models Xét mạch tương đương 1 diode
Hình quả trám ký hiệu cho nguồn cấp dòng
Nguồn cấp dòng phụ thuộc vào dòng điện khác (IB) Ký hiệu nguồn cấp dòng không phụ thuộc là hình tròn
Xét mạch tương đương 2 diode
diode từ cực gốc đến cực góp
Dòng điện IB được tách thành 2 dòng • Ir : Dòng ngược (nghịch) : dòng đi ngược qua
hệ số khuếch đại
cực gốc đến cực phát
• If : Dòng thuận: dòng đi qua diode từ Nguồn cấp dòng bao gồm 2 thành phần
Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016
7
2. Các kiểu transistor
Xét điện áp 2 đầu cực C và E
Dòng qua cực gốc không đổi
Trạng thái hoạt động (ổn định)
điện áp VCE > 0 dòng điện :
được sử dụng cho mạch khuếch đại
Trạng thái ngừng hoạt động
điện áp VCE < 0 dòng điện :
miền hoạt động ngược rất dễ bị hỏng do gần với ngưỡng đánh thủng
Trạng thái bão hòa
nằm trong khoảng điện áp rất hẹp điện áp biến thiên nhanh
Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016
8
2. Các kiểu transistor
Bảng tổng kết trạng thái
Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016
VBE Vf
VBC < Vf
VCE > VS
IC IB
Hoạt động ngược < Vf Vf < - VS -(r +1) IB
Vf Vf > - VS > -(r +1) IB, < IB
… 0 < Vf < Vf
Trạng thái Hoạt động Bão hòa Tắt (off)
VS : là điện áp ranh giới giữa vùng hoạt động và bão hòa, vào cỡ 0.1 0.2 V.
9
3. Chuyển mạch transistor
Transistor Switches Xét mạch điện Dòng điều khiển : • không có dòng ở cực góp • chuyển mạch ở trạng thái đóng (off) • tương đương với mạch không có transistor • Điện trở giữa cực góp và cực phát là bé • transistor ở trạng thái bão hòa • chuyển mạch ở trạng thái mở (on) • tương đương với đoản mạch bởi transistor Ứng dụng trong mạch lọc RF • Giữa máy phát và máy thu là mạch cộng hưởng nối tiếp • Khi nhận tín hiệu, transitor ở trạng thái đóng, tín hiệu ở tần số cộng hưởng sẽ truyền trực
Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016
tiếp từ antenna đến máy thu
• Khi phát tín hiệu, transitor ở trạng thái mở (đoản mạch), tín hiệu đến máy thu bị chặn lại.
10
3. Chuyển mạch transistor
Chuyển mạch transistor pnp đoản mạch tiếp mát (tiếp đất). Nguồn điện áp được nối với cực gốc Tải được nối với cực phát
Điều khiển điện áp cung cấp cho tải Khi dòng cực gốc bằng 0 : transistor ở trạng thái đóng • Dòng điện và điện áp ở tải bằng 0 Khi cấp dòng cho cực gốc : transistor ở trạng thái mở • Dòng điện được cấp cho tải
Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016
