Transitor - Cấu tạo của Transitor

Transitor - 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

*****************************************************

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 .

Ic = βIB

* : 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 pác xem những cuốn giáo trình về điện tử tôi ko nói được

+ Quá trình đóng : Để cho transitor đóng thì bắt đầu từ giá trị từ Ub1 đến -Ub2. Cái này các pác cũng tham khảo thêm ở sách.

* Sơ đồ mắc Darlington

Nói chũng 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 transotor

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 UCE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn vào cực C và (-) nguồn vào cực E.

Cấp nguồn một chiều UBE 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 IC = 0 )

Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE về cực (-) tạo thành dòng IB

Ngay khi dòng IB xuất hiện => lập tức cũng có dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB

Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và phụ thuộc theo một công thức .

IC = β.IB

Trong đó IC là dòng chạy qua mối CE

IB 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 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 dòng ICE chạy qua Transistor.

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.



*******************************************************

Ký hiệu - Hình dạng - Xác định chân

1. Ký hiệu & hình dáng Transistor .

Transitor có ký hiệu trong các sơ đồ mạch.



Ngoài thực tế thì transior có kí hiệu sau:






Đây chỉ là một số hình dáng quen thuộc. Có nhiều loại Transitor có kí hiệu khác thế này . Các pác chú ý nha!

2. Ký hiệu ( trên thân Transistor )


* Hiện nay trên thị trường có nhiều loại Transistor của nhiều nước sản xuất nhưng thông dụng nhất là các transistor của Nhật bản, Mỹ và Trung quốc.

Transistor Nhật bản : thường ký hiệu là A..., B..., C..., D... Ví dụ A564, B733, C828, D1555 trong đó các Transistor ký hiệu là A và B là Transistor thuận PNP 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 công xuất lớn và tần số làm việc thấp hơn.

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. 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..

Trên đây chỉ là nói chung các Transitor có mặt ở VN còn nhiều hãng khác sản xuất với những kí hiệu khác.

3. Cách xác định chân E, B, C của Transistor.

Với các loại Transistor công xuất nhỏ thì thứ tự chân C và B tuỳ theo bóng của nước nào sả xuất , nhựng chân E luôn ở bên trái nếu ta để Transistor như hình dưới

Nếu là Transistor do Nhật sản xuất : thí dụ Transistor C828, A564 thì chân C ở giữa , chân B ở bên phải.

Nếu là Transistor Trung quốc sản xuất thì chân B ở giữa , chân C ở bên phải.

Tuy nhiên một số Transistor được sản xuất nhái thì không theo thứ tự này => để biết chính xác ta dùng phương pháp đo bằng đồng hồ vạn năng.






Transistor công xuất nhỏ.

Với loại Transistor công xuất lớn (như hình dưới ) thì hầu hết đều có chung thứ tự chân là : Bên trái là cực B, ở giữa là cực C và bên phải là cực E.









Transistor công xuất lớn thường
có thứ tự chân như trên.

* Đo xác định chân B và C

Với Transistor công xuất nhỏ thì thông thường chân E ở bên trái như vậy ta chỉ xác định chân B và suy ra chân C là chân còn lại.

Để đồng hồ thang x1Ω , đặt cố định một que đo vào từng chân , que kia chuyển sang hai chân còn lại, nếu kim lên = nhau thì chân có que đặt cố định là chân B, nếu que đồng hồ cố định là que đen thì là Transistor ngược, là que đỏ thì là Transistor thuận..



*************************************************************

Kiểm tra Transitor

Transistor khi hoạt động có thể hư hỏng do nhiều nguyên nhân, như hỏng do nhiệt độ, độ ẩm, do điện áp nguồn tăng cao hoặc do chất lượng của bản thân Transistor, để kiểm tra Transistor bạn hãy nhớ cấu tạo của chúng.









Cấu tạo của Transistor

Kiểm tra Transistor ngược NPN tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Anôt, điểm chung là cực B, nếu đo từ B sang C và B sang E ( que đen vào B ) thì tương đương như đo hai diode thuận chiều => kim lên , tất cả các trường hợp đo khác kim không lên.

Kiểm tra Transistor thuận PNP tương tự kiểm tra hai Diode đấu chung cực Katôt, điểm chung là cực B của Transistor, nếu đo từ B sang C và B sang E ( que đỏ vào B ) thì tương đương như đo hai diode thuận chiều => kim lên , tất cả các trường hợp đo khác kim không lên.

Trái với các điều trên là Transistor bị hỏng.

Transistor có thể bị hỏng ở các trường hợp .
* Đo thuận chiều từ B sang E hoặc từ B sang C => kim không lên là transistor đứt BE hoặc đứt BC
* Đo từ B sang E hoặc từ B sang C kim lên cả hai chiều là chập hay dò BE hoặc BC.
* Đo giữa C và E kim lên là bị chập CE.




* : Cách kiểm tra Transitor thông dụng (Dùng loại PNP) : Khi các transitor ta đa biết các chân của nó ( ở trên) Việc kiểm tra nó có sống hay đã chết chúng ta làm theo sau đây :

+ : Phép đo cho biết Transistor còn tốt . ( Để đồng hồ đo thang 1K)


Để que đỏ vào chân B và cho lần lượt que đen vào hai chân còn lại là C và E
Nếu đo BC và BE mà kim cùng lên thì ==> Transitor này còn dùng được

+ : Phép đo bóng chập BE

Cũng chuần bị que đo như lần trước (1K) . Để xác định được nó có chập BE hay không thì ta chỉ cần đo giữa B và E kim bằng 0 ôm là ok. Ta chỉ cần cho que đỏ vào B , đen vào E và ngược lại nếu kim bằng 0 ôm ==> chập BE = > CŨng không dùng được

+ : Phép đo bóng đứt BE

Cũng tương tự như pác chập BE thôi nhưng mà cái này là kim nó không lên đâu!

+ : Chập CE :

Cũng chuẩn bị phép đo như lần trước (1k) đo qua lại giữa C và E nếu kim chỉ số 0 thì chập CE => không dùng được phải mua con mới!

Qua trên tôi đã giới thiệu với các pác cách đo Transitor sống hay là đã chết. Qua đó các pác có thể ứng dụng được cho mình!


***************************************************************

Các thông số kỹ thuật - Một số loại transitor đặc biệt

1. Các thông số kỹ thuật của Transistor


Dòng điện cực đại : Là dòng điện giới hạn của transistor, vượt qua dòng giới hạn này Transistor sẽ bị hỏng.
Điện áp cực đại : Là điện áp giới hạn của transistor đặt vào cực CE , vượt qua điện áp giới hạn này Transistor sẽ bị đánh thủng.
Tấn số cắt : Là tần số giới hạn mà Transistor làm việc bình thường, vượt quá tần số này thì độ khuyếch đại của Transistor bị giảm .
Hệ số khuyếch đại : Là tỷ lệ biến đổi của dòng ICE lớn gấp bao nhiêu lần dòng IBE
Công xuất cực đại : Khi hoat động Transistor tiêu tán một công xuất P = UCE . ICE nếu công xuất này vượt quá công xuất cực đại của Transistor thì Transistor sẽ bị hỏng .

2 :Một số Transistor đặc biệt






Transistor số thường được sử dụng trong các mạch công tắc , mạch logic, mạch điều khiển , khi hoạt động người ta có thể đưa trực tiếp áp lệnh 5V vào chân B để điều khiển đèn ngắt mở.




Hình ảnh mang tính minh họa và tham khảo (không chỉnh sửa)

* Ký hiệu : Transistor Digital thường có các ký hiệu là DTA...( dền thuận ), DTC...( đèn ngược ) , KRC...( đèn ngược ) KRA...( đèn thuận), RN12...( đèn ngược ), RN22...(đèn thuận ), UN...., KSR... . Thí dụ : DTA132 , DTC 124 vv...

* Transistor công xuất dòng ( công xuất ngang )

Transistor công xuất lớn thường được gọi là sò. Sò dòng, Sò nguồn vv..các sò này được thiết kế để điều khiển bộ cao áp hoặc biến áp nguồn xung hoạt động , Chúng thường có điện áp hoạt động cao và cho dòng chịu đựng lớn. Các sò công xuất dòng( Ti vi mầu) thường có đấu thêm các diode đệm ở trong song song với cực CE.



[You must be registered and logged in to see this link.]

Ứng dụng của Transiotr

Thực ra một thiết bị không có Transistor thì chưa phải là thiết bị điện tử, vì vậy Transistor có thể xem là một linh kiện quan trọng nhất trong các thiết bị điện tử, các loại IC thực chất là các mạch tích hợp nhiều Transistor trong một linh kiện duy nhất, trong mạch điện , Transistor được dùng để khuyếch đại tín hiệu Analog, chuyển trạng thái của mạch Digital, sử dụng làm các công tắc điện tử, làm các bộ tạo dao động v v...

Nói chung ở đây cứ có mạch nào nói đến điện tử là có Transitor . Ứng dụng của BJT nó có ứng dụng rộng rãi trong tất cả các thiết bị điện tử



Mạch cảm biến bằng điện dung

Phân cực và mạch khuyếch đại dùng Transitor

1 : Phân cực

Transiotr khi được phân cực thì nó làm việc trong hai chế độ : Khuyếch đại và khóa

Có 3 cách phân cực cho Transitor: + Bằng dòng cố định

+ phản hồi điện áp

+ Dòng Ie

* Trong chế độ khuyếch đại : (Hiểu theo cách nôm na)


+ đối với PNP thì : E nối với (+ ) còn B và C nối với (-). Nên nhớ là dòng B nhỏ hơn nhiều so với dòng C đấy
+ Đối với NPN thì : B và C được nối với (+) còn E nối với (-) . Nên nhớ là dòng B nhỏ hơn nhiều so với dòng C đấy

* Chế độ khóa (Hiểu theo cách nôm na)


Trái ngược với 1 trong những phân cực cho chế độ khuyếch đại là nó khóa. (như NPN thì B lại phân cực âm thì Transitor nó cũng khóa)

2 : Một số mạch khuyếch đại dùng BJT

a : Mạch khuyếch đại CE (Common Emitter)






Mạch này đảo pha tín hiệu đầu vào.Hệ số khuyếch đại dòng điện và điện áp cao nên công suất của mạch cao. Trở kháng đầu vào thấp trở kháng đầu ra cao! Nên mach này được ứng dụng nhiều!


b : Mạch khuyếch đại CC (Common Clollector)






Tầng này có trở kháng đầu vào rất lớn trở kháng đầu ra rất nhỏ. Hệ số khuyếch đại nhỏ nên thường được dùng trong các tấng đệm (Phối hợp trở kháng). Tầng này không đảo pha tín hiệu.

c : Mạch khuyếch đại CB (Common Base)

Các pác tự tìm hiểu mạch này.


[You must be registered and logged in to see this link.]