Tải bản đầy đủ - 0 (trang)
2 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của BJT

2 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của BJT

Tải bản đầy đủ - 0trang

b) Mặt cắt ngang được đơn giản hóa của BJT

Hình 5.3 Cấu tạo của BJT



13



Giản đồ năng lượng của BJT NPN

chưa phân cực (ở đkcb)



• Nồng đợ ND ở Emitter (Nde) >> ND ở Collector (Ndc)

• Khơng có dòng điện

• 2 diode đấu ngược nhau

Để hiểu làm thế nào BJT có độ lợi, ta xét BJT NPN ở chế độ tích cực

thuận, nghĩa là chuyển tiếp JE được phân cực thuận và chuyển tiếp JC

14

được phân cực ngược. Khi đó nó có giản đồ năng lượng như sau:



Giản đồ năng lượng của BJT khi được phân cực ở chế độ tích cực

thuận với JE được phân cực thuận và JC được phân cực ngược.

JE được phân cực thuận:

• Điện tử được bơm từ E

vào B.

• Điện tử đi ngang miền

nền vào miền thu.

Độ rộng miền nền nhỏ hơn

chiều dài khuếch tán LNđể

điện tử có thể tới được JC

JC được phân cực ngược:

• Điện tử được kéo vào

miền thu do điện trường

ngược



Phát (Emitter)



Nền (Base)



Thu (Collector)



Dòng điện tử



+



Dòng lỡ = dòng nền



Hình 5.4 Giản đồ năng lượng của BJT NPN ở chế đợ tích cực tḥn. 15



• Các u cầu quan trọng đối với dụng cụ điện tử:

– Hệ số khuếch đại (KĐ) cao và fanout lớn.

– Ngõ vào nên được cách ly với ngõ ra



• Nhắc lại tiếp xúc PN với phân cực thuận và phân cực ngược:

– Dòng ngược tiếp xúc PN được tạo bởi hạt dẫn thiểu số

– Dòng thuận tiếp xúc PN phụ thuộc vào sự phun hạt dẫn



• Chú ý là bề rợng miền nền WB rất nhỏ hơn nhiều chiều dài khuếch tán

điện tử trong miền nền bán dẫn P. Để cho khi điện tử được bơm vào

từ miền phát, hầu hết chúng đi qua miền nền và không tái hợp với lỗ.

Và một khi đến miền thu thì chịu tác dụng của điện trường mạnh (do

phân cực ngược JC) làm cho nó đi đến cực thu và tạo nên dòng điện

thu.

• Ta nên nhớ rằng nếu diode do chuyển tiếp JE được pha bất đối xứng

(p-n+), dòng phân cực thuận chủ yếu được tạo ra từ sự bơm điện tử

vào miền P. Dòng phân cực thuận này cũng bị thay đổi bởi sự thay đổi

rất nhỏ trong điện áp phân cực thuận vì dòng điện phụ thuộc vào điện

áp phân cực thuận theo hàm mũ.



16



Hệ số vận chuyển miền nền B và

hiệu suất phát  e

• IC = B IEn

• Hiệu suất phát e



I En

e 

I En  I Ep



• Tỉ số trùn đạt dòng điện 



IC

BI En



 B e  

I E I En  I Ep

– Chú ý: Hệ số vận chuyển miền nền còn được gọi là hệ số

truyền đạt miền nền

17



Độ lợi dòng 

• Dòng nền được tạo bởi dòng lỡ được phun vào E (I Ep) và

dòng lỡ do tái hợp trong miền nền với các điện tử được

phun vào từ E (= (1−B)IEn). Như vậy



IB = IEp + (1 − B)IEn

• Đợ lợi dòng E chung 



IC

BI En

BI En / I E

B e

 





I B I Ep  (1  B) I Ep 1  BI En / I E 1  B e

hoặc được biểu diễn theo :







1



• Hệ số  có thể có giá trị khá lớn với BJT từ vài chục cho

đến vài trăm.

18



Collector

(Thu)

Base

(Nền)

Emitter

(Phát)



Dòng thu IC



Dòng nền IB (dẫn đến

thay đổi điện tích miền nền)



Hình 5.5 Sự thay đởi trong dòng điện nền làm ảnh hưởng

cường đợ bơm hạt dẫn đa số và dòng thu trong BJT

19



5.3 Đặc tính tĩnh của BJT:

Quan hệ giữa dòng điện và điện áp

• Bây giờ ta sẽ phát triển mơ hình cho dòng điện trong BJT. Ban đầu ta sẽ

mơ hình đơn giản để thể hiện các tính chất chính của dụng cụ. Sau đó ta

sẽ bàn về các vấn đề thứ cấp. Trong BJT, các hạt dẫn từ miền phát được

bơm “thẳng đứng” qua miền nền, trong khi điện tích miền nền được bơm

từ “cạnh” của dụng cụ như được chỉ ở hình 5.6.

• Nếu ta giả sử rằng miền phát rộng và dùng phân tích 1 chiều để hiểu

dụng cụ. Ta sẽ sử dụng các giả thiết đơn giản hóa sau:

1. Tạp chất được pha đều trong mỗi miền

2. Khơng có dòng điện sinh-tái hợp trong các miền nghèo

3. Điện tử được bơm từ miền phát tiếp tục khuếch tán qua miền nền và

điện trường trên miền nền đủ nhỏ để không có hiện tượng trôi.

4. Điện trường chỉ khác zero trong các miền nghèo và bằng zero trong

các vật liệu khối.

5. Dòng bơm collector bỏ qua được khi BJT được phân cực ngược.

6. Qui ước ký hiệu mô tả điện áp: VBE= VB – VE, với VB và VE là điện thế

đo được tại các cực B và E. TD: VBE > 0 nghĩa là VB > VE,.

20



Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về

2 Cấu tạo và nguyên tắc hoạt động của BJT

Tải bản đầy đủ ngay(0 tr)

×