intTypePromotion=3

Giáo trình mạch điện tử - Chương 3

Chia sẻ: Chu Văn Thắng Doremon | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:0

0
332
lượt xem
150
download

Giáo trình mạch điện tử - Chương 3

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu tham khảo Giáo trình mạch điện tử - Chương 3: ổn định phân cực cho BJT

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình mạch điện tử - Chương 3

  1. 0ҥFKÿLӋQWӱ CHÖÔNG 3: OÅN ÑÒNH PHAÂN CÖÏC (Bias Stability) CHO BJT 3.1 Giôùi thieäu 3.2 Aûnh höôûng cuûa E leân tónh ñieåm Q 3.3 Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä leân tónh ñieåm Q 3.4 Phaân tích heä soá oån ñònh 3.5 Boå chính nhieät duøng Diode 3.6 Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä vaø caùc thoâng soá kyõ thuaät Chöông 3 1 http://www.khvt.com
  2. 0ҥFKÿLӋQWӱ 3.1 Giôùi thieäu 9 Tónh ñieåm Q 9 Söï thay ñoåi cuûa tónh ñieåm Q: Nhieät ñoä, E, nguoàn cung caáp, … 3.2 AÛûnh höôûng cuûa E leân tónh ñieåm Q x Toång quaùt: Rc Khueách ñaïi doøng: I C EI B  ( E  1) I CBO DI E  I CBO VCC KVL moái noái BE: V BB I B Rb  V BE  I E Re D (V BB  V BE )  I CBO ( Re  Rb ) Rb Ÿ I CQ VBB Re Re  (1  D ) Rb x Xeùt aûnh höôûng cuûa E leân tónh ñieåm Q: Xem D | 1; VBE | 0.7(Si) vaø ICBO(Re + Rb) > Rb / E V BB  0.7 Ÿ I CQ | Re Thieát keá: 1. Choïn tónh ñieåm Q E min Re 2. Choïn Rb ; tính toaùn maïch phaân cöïc nhö trong chöông 2 10 Chöông 3 2 http://www.khvt.com
  3. 0ҥFKÿLӋQWӱ Caùc kyõ thuaät phaân cöïc söû duïng hoài tieáp (feedback) x Khaùi nieäm hoài tieáp x Hoài tieáp doøng (current feedback) VCC  V BE I CQ RE  RB / E VCC  V BE hay I BQ ER E  R B x Hoài tieáp doøng vaø aùp (current & voltage feedback) VCC | I CQ RC  I BQ R F  V BE  I CQ R E I CQ R F œ VCC I CQ RC   V BE  I CQ R E E VCC  V BE Ÿ I CQ RC  R E  R B / E VCC  V BE hay: I BQ E ( RC  R E )  R B Chöông 3 3 http://www.khvt.com
  4. 0ҥFKÿLӋQWӱ 3.3 Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä leân tónh ñieåm Q x Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä: 9 Ñieän aùp ngöôõng: 'V BE V BE 2  V BE1  k (T2  T1 ) vôùi k = 2.5 mV / oC (Si) 9 Doøng phaân cöïc nghòch baõo hoøa: I CBO 2
  5. I CBO1 e K (T2 T1 ) vôùi K = 0.07 / oC 'I CBO I CBO 2  I CBO1 I CBO1 ( e K'T  1) Ÿ 'T 'T 'T x Tónh ñieåm Q: Xem D | 1 vaø Re >> Rb / E; töø coâng thöùc toång quaùt: V BB  V BE R Ÿ I CQ |  I CBO (1  b ) Re Re 'I CQ 1 'V BE § Rb · 'I CBO Ÿ   ¨¨1  ¸¸ 'T Re 'T © Re ¹ 'T 'I CQ k § Rb · § e K'T  1 · Ÿ  ¨¨1  ¸¸ I CBO1 ¨¨ ¸ ¸ 'T Re © Re ¹ © 'T ¹ k 'T § R b · Ÿ 'I CQ  ¨¨1  Re © Re ¹ ¸¸ I CBO1 e K'T  1
  6. x Ví duï: Xeùt maïch ñieän trong phaàn (3.2) vôùi: Rb = 400; Re = 100; ICQ = 10 mA taïi 25 oC. Tìm söï thay ñoåi cuûa ICQ khi nhieät ñoä leân ñeán 55 oC vôùi a) Silicon; b) Germanium. Chöông 3 4 http://www.khvt.com
  7. 0ҥFKÿLӋQWӱ 2.5 u 10 3 (55  25) § 400 · Toång quaùt: 'I CQ 100  ¨1  ¸ I CBO1 e © 100 ¹ 0.07u( 5525) 1
  8. 'I CQ 0.75 u 10 3  36 I CBO1 a) Silicon: ICBO1 = 1 PA Ÿ 'ICQ = 0.786 mA b) Germanium: ICBO1 = 100 PA Ÿ 'ICQ = 4.35 mA Nhaän xeùt: i) 'ICQ (Silicon)
  9. 0ҥFKÿLӋQWӱ Löu yù 2: Thöïc teá, E thay ñoåi raát nhieàu, khi ñoù 'ICQ vaãn ñöôïc tính töø coâng thöùc treân vôùi SE 'I CQ ñöôïc tính tröïc tieáp theo ñònh nghóa: SE 'E D (V BB  V BE )  I CBO ( Re  Rb ) x Xeùt maïch trong phaàn 3.2: I CQ Re  (1  D ) Rb Tính caùc heä soá oån ñònh: (Giaû söû Re >> Rb / E | (1-D)Rb ) wI CQ R e  Rb Rb 9 SI | 1 wI CBO Re  (1  D ) Rb Re wI CQ D 1 9 SV | wV BE Re  (1  D ) Rb Re E 9 Tính SE: Tính tröïc tieáp töø ñònh nghóa, söû duïng D vaø giaû söû boû qua ICBO 1 E E (V BB  V EE ) Ÿ I CQ | Rb  ( E  1) Re I CQ 2 E 2 Rb  ( E1  1) Re I CQ 2  I CQ1 'I CQ 'E ( R b  R e ) Ÿ Ÿ I CQ1 E1 Rb  ( E 2  1) Re I CQ1 I CQ1 E1 >Rb  ( E 2  1@) Re 'I CQ § I CQ1 · ª Rb  R e º Ÿ SE { ¨¨ ¸¸ « » 'E E © 1 ¹¬ b R  ( E 2  1) R e¼ Chöông 3 6 http://www.khvt.com
  10. 0ҥFKÿLӋQWӱ § Rb · § 1 · § I CQ1 · ª Rb  R e º Suy ra: 'I CQ | ¨¨1  ¸¸ 'I CBO  ¨¨ ¸¸ 'V BE  ¨¨ ¸¸ « » 'E  ... © Re ¹ © Re ¹ © E1 ¹ ¬ Rb  ( E 2  1) Re ¼ Trong ñoù: 'I CBO I CBO1 ( e K'T  1) 'V BE k'T 'E E 2  E 1 x Môû roäng: 'I CQ S I 'I CBO  SV 'V BE  S E 'E  SVCC 'VCC  S Re 'Re wI CQ wI CQ Vôùi SV CC | ; SR | e wVCC wRe x Ví duï: a) Tìm ICQ taïi nhieät ñoä phoøng, söû duïng caùc giaù trò danh ñònh b) Tính 'ICQ vôùi caùc thay ñoåi treân VCC, Re, E; nhieät ñoä thay ñoåi töø 25 – 125 oC. R1 a) V BB VCC ; Rb = R1 // R2 R1  R2 Duøng coâng thöùc toång quaùt: D (V BB  V BE )  I CBO ( Re  Rb ) I CQ = 10.6 mA Re  (1  D ) Rb b) i Tính caùc heä soá oån ñònh: Chöông 3 7 http://www.khvt.com
  11. 0ҥFKÿLӋQWӱ R e  Rb SI = 5.25 mA/mA Re  (1  D ) Rb 1 SV |  = - 10 mA/V Re § I CQ1 · ª Rb  Re º S E | ¨¨ ¸¸ « » = 0.0116 mA © E1 ¹ ¬ Rb  ( E 2  1) Re ¼ D (V BB  V BE )  I CBO ( Re  Rb ) Tính SVcc vaø SRe, töø coâng thöùc toång quaùt: I CQ , suy ra: Re  (1  D ) Rb wI CQ D wV BB D R1 SVCC = 0.91 mA/V wVCC Re  (1  D ) Rb wVCC Re  (1  D ) Rb R1  R2 wI CQ  D (V BB  V BE ) S Re | 2 = - 0.1 mA/: wRe >Re  (1  D ) Rb @ i Xaùc ñònh caùc ñaïi löôïng bieán thieân: 'I CBO I CBO1 ( e K'T  1) = 0.11 mA 'E E 2  E1 = 50 'Re = 20 : 'V BE  k'T = -250 mV 'VCC = 4V i Suy ra ñoä dòch tónh ñieåm Q nhieàu nhaát 'I CQ S I 'I CBO  SV 'V BE  S E 'E  SVCC 'VCC  S Re 'Re = 9.3 mA Ñoä dòch tónh ñieåm Q xung quanh giaù trò danh ñònh | 9.3 / 2 = r 4.65 mA Chöông 3 8 http://www.khvt.com
  12. 0ҥFKÿLӋQWӱ 3.5 Boå chính nhieät duøng Diode x Nhaän xeùt: Thay ñoå nhieät ñoä aûnh höôûng leân doøng phaân cöïc ICQ chuû yeàu do 'VBE. Ÿ Giaûm SV: Taêng Re, tuy nhieân laøm giaûm doøng phaân cöïc. Giaûm 'VBE: Boå chính nhieät x Boå chính nhieät duøng Diode: 'V D 'V BE Choïn Diode sao cho: 'T 'T I EQ Nguoàn doøng: I BB I D  I BQ ID  E 1 Maët khaùc: V B V D  I D Rd V BEQ  I EQ Re V D  V BEQ  I BB Rd 'I EQ 'V D / 'T  'V BE / 'T Suy ra: I EQ Ÿ =0 Re  [ Rd /( E  1)] 'T Re  [ Rd /( E  1)] x Caáu hình thöïc teá: - Giaûi quyeát ñöôïc baøi toaùn löïa choïn Diode thích hôïp (matching) vôùi TST - Söû duïng trong caùc maïch tích hôïp (Integrated Circuit) Chöông 3 9 http://www.khvt.com
  13. 0ҥFKÿLӋQWӱ x Ví duï: Xaùc ñònh aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä leân tónh ñieåm Q VB VB  VD V V  VD Maïch töông ñöông: I BB   I BQ ; giaû söû I BQ  B vaø I B  B Rb Rd Rb Rd VB VB  VD § V D · § Rb R d · Ÿ I BB |  Ÿ V B ¨¨ I BB  ¸¸¨¨ ¸¸ Rb Rd © R d ¹ © Rb  R d ¹ V B  V BEQ § 1 ·§ VCC Rd V R · Ÿ I EQ ¨¨ ¸¸¨¨  D b  V BEQ ¸¸ Re © R e ¹ © R b  R d Rb  R d ¹ wI EQ § 1 ·§ Rb wV D wV BEQ · Bieán thieân theo nhieät ñoä: ¨¨ ¸¸¨¨  ¸¸ wT © Re ¹© Rb  Rd wT wT ¹ wV D wV BEQ wI EQ k 1 Vì hai TST laø gioáng nhau:  k , suy ra: wT wT wT R e 1  Rb / R d Chöông 3 10 http://www.khvt.com
  14. 0ҥFKÿLӋQWӱ 3.6 Aûnh höôûng cuûa nhieät ñoä vaø caùc thoâng soá kyõ thuaät Ví duï: Transistor 2N1016, Silicon npn 1. Ñieän trôû nhieät toái ña: Tjc = 0.7 oC/W 2. Coâng suaát tieâu taùn toái ña vôùi boä taûn nhieät lyù töôûng taïi 25 oC: PC = 150 W 3. Nhieät ñoä moái noái toái ña: Tj,max = 140 oC 4. Caùc thoâng soá cöïc ñaïi tuyeät ñoái taïi 25 oC: 1) IC = 7.5 A 2) IB = 5 A 3) Breakdown voltage: a) BVCBO = 30 V b) BVEBO = 25 V c) BVCEO = 30 V 5. Doøng ICBO cöïc ñaïi taïi ñieän aùp VCB cöïc ñaïi taïi 25 oC = 10 mA 6. Heä soá khueách ñaïi doøng E taïi VCE = 4V, IC = 5A: 10 d E d 18 7. Taàn soá caét CE (cutoff frequency): fE = 30 kHz Chöông 3 11 http://www.khvt.com

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản