K
K
ỹ
ỹ
thu
thu
ậ
ậ
t
t
ñi
ñi
ệ
ệ
n
n
t
t
ử
ử
Nguyễn Duy Nhật Viễn
ðẠI HỌC BÁCH KHOA ðÀ NẴNG
K
K
ỹ
ỹ
thu
thu
ậ
ậ
t

t
ñi
ñi
ệ
ệ
n
n
t
t
ử
ử
Nguyễn Duy Nhật Viễn
ðẠI HỌC BÁCH KHOA ðÀ NẴNG
N
N
ộ
ộ
i dung
i dung

Chương 1: Mở ñầu.

Chương 2: Diode và ứng dụng.

Chương 3: BJT và ứng dụng.

Chương 4: OPAMP và ứng dụng.

Chương 5: Kỹ thuật xung cơ bản.


Chương 6: Kỹ thuật số cơ bản.
Chương
Chương
1
1
M
M
ở
ở
ñ
ñ
ầ
ầ
u
u
N
N
ộ
ộ
i
i
dung
dung

Lịch sử phát triển

Các linh kiện ñiện tử thông dụng

Linh kiện thụ ñộng


Linh kiện tích cực

Linh kiện quang ñiện tử

ðiện áp, dòng ñiện và các ñịnh luật cơ bản

ðiện áp và dòng ñiện

Nguồn áp và nguồn dòng

ðịnh luật Ohm

ðịnh luật ñiện áp Kirchoff

ðịnh luật dòng ñiện Kirchoff
L
L
ị
ị
ch
ch
s
s
ử
ử
ph
ph
á
á
t

t
tri
tri
ể
ể
n
n

1884, Thomas Edison phát minh ra ñèn ñiện tử

1948, Transistor ra ñời ở Mỹ, 1950, ứng dụng
transistor trong các hệ thống, thiết bị.

1960, mạch tích hợp (Integrated Circuit) ra ñời.

1970, Tích hợp mật ñộ cao

MSI (Medium Semiconductor IC)

LSI (Large Semiconductor IC)

VLSI (Very Large Semiconductor IC)
Linh
Linh
ki
ki
ệ
ệ
n
n

ñi
ñi
ệ
ệ
n
n
t
t
ử
ử
thông
thông
d
d
ụ
ụ
ng
ng
Linh
Linh
ki
ki
ệ
ệ
n
n
th
th
ụ
ụ

ñ
ñ
ộ
ộ
ng
ng
ði
ði
ệ
ệ
n
n
tr
tr
ở
ở

Linh kiện có khả năng cản trở dòng ñiện

Ký hiệu:

ðơn vị: Ohm (Ω).

1kΩ = 10
3
Ω.

1MΩ= 10
6
Ω.

Trở thường Biến trở
ði
ði
ệ
ệ
n
n
tr
tr
ở
ở
T
T
ụ
ụ
ñi
ñi
ệ
ệ
n
n

Linh kiện có khả năng tích tụ ñiện năng.

Ký hiệu:

ðơn vị Fara (F)

1µF= 10
-6

F.

1nF= 10
-9
F.

1pF= 10
-12
F.
T
T
ụ
ụ
ñi
ñi
ệ
ệ
n
n
Cu
Cu
ộ
ộ
n
n
c
c
ả
ả
m

m

Linh kiện có khả năng tích lũy năng lượng
từ trường.

Ký hiệu:

ðơn vị: Henry (H)

1mH=10
-3
H.
Bi
Bi
ế
ế
n
n
á
á
p
p

Linh kiện thay ñổi ñiện áp

Biến áp cách ly

Biến áp tự ngẫu
Bi
Bi

ế
ế
n
n
á
á
p
p
Linh
Linh
ki
ki
ệ
ệ
n
n
t
t
í
í
ch
ch
c
c
ự
ự
c
c
Diode
Diode


Linh kiện ñược cấu thành từ
2 lớp bán dẫn tiếp xúc công
nghệ

Diod chỉnh lưu

Diode tách sóng

Diode ổn áp (diode Zener)

Diode biến dung (diode
varicap hoặc varactor)

Diode hầm (diode Tunnel)
Transistor
Transistor
lư
lư
ỡ
ỡ
ng
ng
c
c
ự
ự
c
c
BJT

BJT

BJT (Bipolar Junction
Transistor)

Linh kiện ñược cấu
thành từ 3 lớp bán
dẫn tiếp xúc liên tiếp
nhau.

Hai loại:

NPN

PNP
Linh
Linh
ki
ki
ệ
ệ
n
n
quang
quang
ñi
ñi
ệ
ệ
n

n
t
t
ử
ử
Linh
Linh
ki
ki
ệ
ệ
n
n
thu
thu
quang
quang

Quang trở:

Quang diode

Quang transistor
Linh
Linh
ki
ki
ệ
ệ
n

n
ph
ph
á
á
t
t
quang
quang

Diode phát quang
(Led : Light Emitting
Diode)

LED 7 ñọan
ði
ði
ệ
ệ
n
n
á
á
p
p
,
,
dòng
dòng
ñi

ñi
ệ
ệ
n
n
v
v
à
à
c
c
á
á
c
c
ñ
ñ
ị
ị
nh
nh
lu
lu
ậ
ậ
t
t
cơ
cơ
b

b
ả
ả
n
n
ði
ði
ệ
ệ
n
n
á
á
p
p
v
v
à
à
dòng
dòng
ñi
ñi
ệ
ệ
n
n

ðiện áp:


Hiệu ñiện thế giữa hai ñiểm khác nhau trong
mạch ñiện.

Trong mạch thường chọn một ñiểm làm ñiểm
chung ñể so sánh các ñiện áp với nhau gọi là
masse hay là ñất (thường chọn là 0V).

ðiện áp giữa hai ñiểm A và B trong mạch
ñược xác ñịnh: U
AB
=V
A
-V
B.

Với V
A
và V
B
là ñiện thế ñiểm A và ñiểm B so
với masse.

ðơn vị ñiện áp: Volt (V).
ði
ði
ệ
ệ
n
n
á

á
p
p
v
v
à
à
dòng
dòng
ñi
ñi
ệ
ệ
n
n

Dòng ñiện:

Dòng dịch chuyển có hướng của các hạt
mang ñiện trong vật chất.

Chiều dòng ñiện từ nơi có ñiện thế cao ñến
nơi có ñiện thế thấp.

Chiều dòng ñiện ngược với chiều dịch chuyển
của ñiện tử.

ðơn vị dòng ñiện: Ampere (A).
Ngu
Ngu

ồ
ồ
n
n
á
á
p
p
v
v
à
à
ngu
ngu
ồ
ồ
n
n
dòng
dòng

Nguồn áp

Nguồn dòng

ðịnh lý Thevenin & Norton
ð
ð
ị
ị

nh
nh
lu
lu
ậ
ậ
t
t
Ohm
Ohm

Mối quan hệ tuyến
tính giữa ñiện áp và
dòng ñiện:

U=I.R
Georg Ohm
ð
ð
ị
ị
nh
nh
lu
lu
ậ
ậ
t
t
ñi

ñi
ệ
ệ
n
n
á
á
p
p
Kirchoff
Kirchoff

Kirchoff’s Voltage Law (KVL):

Tổng ñiện áp các nhánh trong
vòng bằng 0.

Σ
ΣΣ
ΣV=0.
Gustav Kirchoff
ð
ð
ị
ị
nh
nh
lu
lu
ậ

ậ
t
t
dòng
dòng
ñi
ñi
ệ
ệ
n
n
Kirchoff
Kirchoff

Kirchoff’s Current Law (KCL):

Tổng dòng ñiện tại một nút
bằng 0.

Σ
ΣΣ
ΣI=0.
K
K
ỹ
ỹ
thu
thu
ậ
ậ

t
t
ñi
ñi
ệ
ệ
n
n
t
t
ử
ử
Nguyễn Duy Nhật Viễn
Chương
Chương
2
2
Diode
Diode
v
v
à
à
ứ
ứ
ng
ng
d
d
ụ

ụ
ng
ng
N
N
ộ
ộ
i dung
i dung

Chất bán dẫn

Diode

ðặc tuyến tĩnh và các tham số của diode

Bộ nguồn 1 chiều
Ch
Ch
ấ
ấ
t b
t b
á
á
n d
n d
ẫ
ẫ
n

n
Ch
Ch
ấ
ấ
t
t
b
b
á
á
n
n
d
d
ẫ
ẫ
n
n

Khái niệm

Vật chất ñược chia thành 3 loại dựa trên
ñiện trở suất ρ:

Chất dẫn ñiện

Chất bán dẫn

Chất cách ñiện


Tính dẫn ñiện của vật chất có thể thay ñổi
theo một số thông số của môi trường như
nhiệt ñộ, ñộ ẩm, áp suất …
Ch
Ch
ấ
ấ
t
t
b
b
á
á
n
n
d
d
ẫ
ẫ
n
n

Dòng ñiện là dòng dịch chuyển của các hạt
mang ñiện

Vật chất ñược cấu thành bởi các hạt mang ñiện:

Hạt nhân (ñiện tích dương)


ðiện tử (ñiện tích âm)
ρ↓ρ↓ρ↑T
0
↑
10
5
÷10
22
Ωcm10
-4
÷10
4
Ωcm
10
-6
÷10
-4
Ωcmðiện trở suất ρ
Chất cách ñiệnChất bán dẫnChất dẫn ñiện
Ch
Ch
ấ
ấ
t
t
b
b
á
á
n

n
d
d
ẫ
ẫ
n
n

Gồm các lớp:

K: 2; L:8; M: 8, 18; N: 8, 18, 32…
8
2
18
Ch
Ch
ấ
ấ
t
t
b
b
á
á
n
n
d
d
ẫ
ẫ

n
n

Giãn ñồ năng lượng của vật chất
 Vùng hóa trị: Liên kết hóa trị giữa ñiện tử và hạt nhân.
 Vùng tự do: ðiện tử liên kết yếu với hạt nhân, có thể di chuyển.
 Vùng cấm: Là vùng trung gian, hàng rào năng lượng ñể chuyển
ñiện tử từ vùng hóa trị sang vùng tự do
Ch
Ch
ấ
ấ
t
t
b
b
á
á
n
n
d
d
ẫ
ẫ
n
n
thu
thu
ầ
ầ

n
n

Hai chất bán dẫn ñiển hình

Ge: Germanium

Si: Silicium

Là các chất thuộc nhóm IV trong bảng tuần hoàn
Mendeleev.

Có 4 ñiện tử ở lớp ngoài cùng

Các nguyên tử liên kết với nhau thành mạng tinh
thể bằng các ñiện tử lớp ngoài cùng.

Số ñiện tử lớp ngoài cùng là 8 electron dùng
chung
Ch
Ch
ấ
ấ
t
t
b
b
á
á
n

n
d
d
ẫ
ẫ
n
n
thu
thu
ầ
ầ
n
n
Si Si Si
Si Si Si
Si Si Si
Cấu trúc tinh thể của Si
Gọi n: mật ñộ ñiện tử, p:
mật ñộ lỗ trống
Chất bán dẫn thuần: n=p.
Ch
Ch
ấ
ấ
t
t
b
b
á
á

n
n
d
d
ẫ
ẫ
n
n
t
t
ạ
ạ
p
p

Chất bán dẫn tạp loại N:
 Pha thêm chất thuộc nhóm V trong bảng tuần hoàn Mendeleev
vao chất bán dẫn thuần, ví dụ Phospho vào Si.
 Nguyên tử tạp chất thừa 1 e lớp ngoài cùng liên kết yếu với hạt
nhân, dễ dàng bị ion hóa nhờ một năng lượng yếu
 n>p
Si Si Si
Si P Si
Si Si Si
Ch
Ch
ấ
ấ
t
t

b
b
á
á
n
n
d
d
ẫ
ẫ
n
n
t
t
ạ
ạ
p
p

Chất bán dẫn tạp loại P:
 Pha thêm chất thuộc nhóm III trong bảng tuần hoàn Mendeleev
vao chất bán dẫn thuần, ví dụ Bo vào Si.
 Nguyên tử tạp chất thiếu 1 e lớp ngoài cùng nên xuất hiện một lỗ
trống liên kết yếu với hạt nhân, dễ dàng bị ion hóa nhờ một năng
lượng yếu
 p>n
Si Si Si
Si Bo Si
Si Si Si
Diode

Diode
C
C
ấ
ấ
u
u
t
t
ạ
ạ
o
o

Cho hai lớp bán dẫn loại P và N tiếp xúc
công nghệ với nhau, ta ñược một diode.
P N
ANODE
D1
DIODE
CATHODE
Chưa
Chưa
phân
phân
c
c
ự
ự
c

c
cho
cho
diode
diode

Hiện tượng khuếch tán
các e
-
từ N vào các lỗ
trống trong P  vùng rỗng
khoảng 100µm.

ðiện trường ngược từ N
sang P tạo ra một hàng
rào ñiện thế là U
tx
.

Ge: U
tx
=V
γ
~0.3V

Si: U
tx
=V
γ
~0.6V

E
Phân
Phân
c
c
ự
ự
c
c
ngư
ngư
ợ
ợ
c
c
cho
cho
diode
diode

Âm nguồn thu hút hạt mang
ñiện tích dương (lỗ trống)
 Dương nguồn thu hút các hạt
mang ñiện tích âm (ñiện tử)
 Vùng trống càng lớn hơn.
 Gần ñúng: Không có dòng
ñiện qua diode khi phân cực
ngược.
 Dòng ñiện này là dòng ñiện
của các hạt thiểu số gọi là

dòng trôi.
 Giá trị dòng ñiện rất bé.
E
 Nguồn 1 chiều tạo ñiện trường
E như hình vẽ.
 ðiện trường này hút các ñiện
tử từ âm nguồn qua P, qua N
về dương nguồn sinh dòng
ñiện theo hướng ngược lại
Ing
-e
Phân
Phân
c
c
ự
ự
c
c
thu
thu
ậ
ậ
n
n
cho
cho
diode
diode
 Âm nguồn thu hút hạt mang

ñiện tích dương (lỗ trống)
 Dương nguồn thu hút các hạt
mang ñiện tích âm (ñiện tử)
 Vùng trống biến mất.
 Dòng ñiện này là dòng ñiện
của các hạt ña số gọi là dòng
khuếch tán.
 Giá trị dòng ñiện lớn.
E
 Nguồn 1 chiều tạo ñiện trường
E như hình vẽ.
 ðiện trường này hút các ñiện
tử từ âm nguồn qua P, qua N
về dương nguồn sinh dòng
ñiện theo hướng ngược lại
Ith
-e
Dòng
Dòng
ñi
ñi
ệ
ệ
n
n
qua diode
qua diode

Dòng của các hạt mang ñiện ña số là dòng
khuếch tán I

d
, có giá trị lớn.

I
d
=I
s
e
qU/kT
.

Với

ðiện tích: q=1,6.10
-19
C.

Hằng số Bolzmal: k=1,38.10
-23
J/K.

Nhiệt ñộ tuyệt ñối: T (
0
K).

ðiện áp trên diode: U.

Dòng ñiện ngược bão hòa: I
S
chỉ phụ thuộc nồng ñộ tạp chất,

cấu tạo các lớp bán dẫn mà không phụ thuộc U (xem như
hằng số).
Dòng
Dòng
ñi
ñi
ệ
ệ
n
n
qua diode
qua diode

Dòng của các hạt mang ñiện thiểu số là dòng
trôi, dòng rò I
g
, có giá trị bé.

Vậy:

Gọi ñiện áp trên 2 cực của diode là U.

Dòng ñiện tổng cộng qua diode là:

I=I
d
+I
g.

Khi chưa phân cực cho diode (I=0, U=0):


I
S
e
q0/kT
+
I
g
=0.

=> I
g
=-I
S
.
Dòng
Dòng
ñi
ñi
ệ
ệ
n
n
qua diode
qua diode

Khi phân cực cho diode (I,U≠0):

I=I
s

(e
qU/kT
-1). (*)

Gọi U
T
=kT/q là thế nhiệt thì ở 300
0
K, ta có
U
T
~25.5mV.

I=I
s
(e
U/U
T
-1). (**)

(*) hay (**) gọi là phương trình ñặc tuyến của
diode.
ð
ð
ặ
ặ
c tuy
c tuy
ế
ế

n t
n t
ĩ
ĩ
nh v
nh v
à
à
c
c
á
á
c
c
tham s
tham s
ố
ố
c
c
ủ
ủ
a diode
a diode
ð
ð
ặ
ặ
c
c

tuy
tuy
ế
ế
n
n
t
t
ĩ
ĩ
nh
nh
c
c
ủ
ủ
a
a
diode
diode

Phương trình ñặc
tuyến Volt-Ampe của
diode:

I=I
s
(e
qU/kT
-1)

ðoạn AB (A’B’): phân cực thuận,
U gần như không ñổi khi I thay
ñổi.
Ge: U~0.3V
Si: U~0.6V.
ðoạn làm việc của diode chỉnh
lưu
ðoạn CD (C’D’): phân cực ngược,
U gần như không ñổi khi I thay ñổi.
ðoạn làm việc của diode zener
C
C
á
á
c
c
tham
tham
s
s
ố
ố
c
c
ủ
ủ
a
a
diode
diode


ðiện trở một chiều: R
o
=U/I.

R
th
~100-500Ω.

R
ng
~10kΩ-3MΩ.

ðiện trở xoay chiều: r
d
=δU/δI.

r
dng
>>r
dth

Tần số giới hạn: f
max.

Diode tần số cao, diode tần số thấp.

Dòng ñiện tối ña: I
Acf


Diode công suất cao, trung bình, thấp.

Hệ số chỉnh lưu: K
cl
=I
th
/I
ng
=R
ng
/R
th
.

K
cl
càng lớn thì diode chỉnh lưu càng tốt.
B
B
ộ
ộ
ngu
ngu
ồ
ồ
n
n
1
1
chi

chi
ề
ề
u
u
Sơ
Sơ
ñ
ñ
ồ
ồ
kh
kh
ố
ố
i
i
220V (rms)
Ch
Ch
ỉ
ỉ
nh
nh
lưu
lưu
b
b
á
á

n
n
k
k
ỳ
ỳ

V
0
=0, v
s
<V
D0.

V
0
=(v
s
-V
D0
)R/(R+r
D
).
Ch
Ch
ỉ
ỉ
nh
nh
lưu

lưu
to
to
à
à
n
n
k
k
ỳ
ỳ
Ch
Ch
ỉ
ỉ
nh
nh
lưu
lưu
c
c
ầ
ầ
u
u
M
M
ạ
ạ
ch

ch
l
l
ọ
ọ
c
c
t
t
ụ
ụ
C
C
Ổ
Ổ
n
n
á
á
p
p
b
b
ằ
ằ
ng
ng
diode
diode
zener

zener
K
K
ỹ
ỹ
thu
thu
ậ
ậ
t
t
ñi
ñi
ệ
ệ
n
n
t
t
ử
ử
Nguyễn Duy Nhật Viễn
Chương
Chương
3
3
BJT
BJT
v
v

à
à
ứ
ứ
ng
ng
d
d
ụ
ụ
ng
ng
N
N
ộ
ộ
i dung
i dung

Cấu tạo BJT

Các tham số của BJT

Phân cực cho BJT

Mạch khuếch ñại dùng BJT

Phương pháp ghép các tầng khuếch ñại

Mạch khuếch ñại công suất

C
C
ấ
ấ
u t
u t
ạ
ạ
o BJT
o BJT
BJT (Bipolar Junction Transistors)
BJT (Bipolar Junction Transistors)

Cho 3 lớp bán dẫn tiếp xúc công nghệ liên tiếp
nhau.

Các cực E: Emitter, B: Base, C: Collector.

ðiện áp giữa các cực dùng ñể ñiều khiển dòng
ñiện.
Hai
Hai
lo
lo
ạ
ạ
i
i
BJT
BJT

NPN
NPN
PNP
PNP
n
n
p
p
n
n
E
B
C
p
p
n
n
p
p
E
B
C
Cấu tạo Cấu tạo
B
C
E
Ký hiệu
B
C
E

Ký hiệu
Nguyên
Nguyên
lý
lý
ho
ho
ạ
ạ
t
t
ñ
ñ
ộ
ộ
ng
ng

Xét BJT NPN
N P N
R
E
R
C
E
E
E
C
E=E
E

+E
C
E
E
E
C
I
C
I
B
I
E
E C
B
Nguyên
Nguyên
lý
lý
ho
ho
ạ
ạ
t
t
ñ
ñ
ộ
ộ
ng
ng


Từ hình vẽ:
 I
E
= I
B
+ I
C

ðịnh nghĩa hệ số truyền ñạt dòng ñiện:
 α = I
C
/I
E.

ðỊnh nghĩa hệ số khuếch ñại dòng ñiện:
 β = I
C
/ I
B.

Như vậy,
 β = I
C
/ (I
E
–I
C
) = α /(1- α);
 α = β/ (β+1).


Do ñó,
 I
C
= α I
E
;
 I
B
= (1-α) I
E;
 β ≈ 100 với các BJT công suất nhỏ.
Chi
Chi
ề
ề
u
u
dòng
dòng
,
,
á
á
p
p
c
c
ủ
ủ

a
a
c
c
á
á
c
c
BJT
BJT
B
B
C
C
E
E
I
I
E
E
I
I
C
C
I
I
B
B
-
-

+
+
V
V
BE
BE
V
V
BC
BC
+
+
-
-
+
+
-
-
V
V
CE
CE
B
B
C
C
E
E
I
I

E
E
I
I
C
C
I
I
B
B
-
-
+
+
V
V
EB
EB
V
V
CB
CB
+
+
-
-
+
+
-
-

V
V
EC
EC
npn
npn
I
I
E
E
= I
= I
B
B
+ I
+ I
C
C
V
V
CE
CE
=
=
-
-
V
V
BC
BC

+ V
+ V
BE
BE
pnp
pnp
I
I
E
E
= I
= I
B
B
+ I
+ I
C
C
V
V
EC
EC
= V
= V
EB
EB
-
-
V
V

CB
CB
V
V
í
í
d
d
ụ
ụ

Cho BJT như hình vẽ.

Với IB = 50 µ A , IC = 1 mA

Tìm: IE , β và α

Giải:

IE = IB + IC = 0.05 mA + 1 mA = 1.05 mA

β = IC / IB = 1 mA / 0.05 mA = 20

α = IC / IE = 1 mA / 1.05 mA = 0.95238

α còn có thể tính theo β.

α = β = 20 = 0.95238

β + 1 21

+
+
_
_
+
+
_
_
I
I
C
C
I
I
E
E
I
I
B
B
E
E
B
B
C
C
V
V
CB
CB

V
V
BE
BE
ð
ð
ặ
ặ
c
c
tuy
tuy
ế
ế
n
n
t
t
ĩ
ĩ
nh
nh
c
c
ủ
ủ
a
a
BJT
BJT


Giữ giá trị I
B
không ñổi, thay ñổi E
C
, xác ñịnh I
C
, ta có:

I
C
=f(U
CE
)
I
B
=const
V
mA
µA
E
C
E
B
R
B
R
C
Q
U

CE
I
B
I
C
U
U
CE
CE
I
I
C
C
V
V
ù
ù
ng
ng
t
t
í
í
ch
ch
c
c
ự
ự
c

c
I
I
B
B
V
V
ù
ù
ng
ng
bão
bão
hòa
hòa
V
V
ù
ù
ng
ng
c
c
ắ
ắ
t
t
I
I
B

B
= 0
= 0
C
C
á
á
c tham s
c tham s
ố
ố
c
c
ủ
ủ
a
a
BJT
BJT
BJT như m
BJT như m
ộ
ộ
t m
t m
ạ
ạ
ng 4 c
ng 4 c
ự

ự
c
c

Xét BJT NPN, mắc theo kiểu E-C
Tham s
Tham s
ố
ố
tr
tr
ở
ở
kh
kh
á
á
ng z
ng z
ik
ik

Hệ phương trình:
 U
1
=z
11
I
1
+z

12
I
2
.
 U
2
=z
21
I
1
+z
22
I
2
.

Ở dạng ma trận:
 U
1
z
11
z
12
I
2
.
 U
2
z
21

z
22
I
2
.

z
11
=U
1 ,
z
12
=U
1 ,

I
1
I
2
=0 I
2
I
1
=0

z
21
=U
2 ,
z

22
=U
2 ,

I
1
I
2
=0 I
2
I
1
=0

z
11
: Trở kháng vào của
BJT khi hở mạch ngõ ra.

z
12
: Trở kháng ngược của
BJT khi hở mạch ngõ
vào.

z
21
: Trở kháng thuận của
BJT khi hở mạch ngõ ra.


z
22
: Trở kháng ra của BJT
khi hở mạch ngõ vào.
Tham s
Tham s
ố
ố
d
d
ẫ
ẫ
n n
n n
ạ
ạ
p y
p y
ik
ik

Hệ phương trình:
 I
1
=y
11
U
1
+y
12

U
2
.
 I
2
=y
21
U
1
+y
22
U
2
.

Ở dạng ma trận:
 I
1
y
11
y
12
U
2
.
 I
2
y
21
y

22
U
2
.

y
11
= I
1 ,
y
12
=I
1 ,

U
1
U
2
=0 U
2
U
1
=0

y
21
= I
2 ,
y
22

= I
2 ,

U
1
U
2
=0 U
2
U
1
=0

y
11
: Dẫn nạp vào của BJT
khi ngắn mạch ngõ ra.

y
12
: Dẫn nạp ngược của
BJT khi ngắn mạch ngõ
vào.

y
21
: Dẫn nạp thuận của
BJT khi ngắn mạch ngõ
ra.


y
22
: Dẫn nạp ra của BJT
khi ngắn mạch ngõ vào.
Tham s
Tham s
ố
ố
h
h
ỗ
ỗ
n h
n h
ợ
ợ
p h
p h
ik
ik

Hệ phương trình:
 U
1
=h
11
I
1
+h
12

U
2
.
 I
2
=h
21
I
1
+h
22
U
2
.

Ở dạng ma trận:
 U
1
h
11
h
12
I
2
.
 I
2
h
21
h

22
U
2
.

h
11
=U
1 ,
h
12
=U
1 ,

I
1
U
2
=0 U
2
I
1
=0

h
21
=I
2 ,
h
22

=I
2 ,

I
1
U
2
=0 U
2
I
1
=0

h
11
: Trở kháng vào của
BJT khi ngắn mạch ngõ
ra.

h
12
: Hệ số hồi tiếp ñiện
áp của BJT khi hở mạch
ngõ vào.

h
21
: Hệ số khuếch ñại
dòng ñiện của BJT khi
ngắn mạch ngõ ra.


h
22
: Dẫn nạp ra của BJT
khi hở mạch ngõ vào.
Phân c
Phân c
ự
ự
c cho BJT
c cho BJT
Phân
Phân
c
c
ự
ự
c
c
cho
cho
BJT
BJT

Cung cấp ñiện áp một chiều cho các cực của
BJT.

Xác ñịnh chế ñộ họat ñộng tĩnh của BJT.

Chú ý khi phân cực cho chế ñộ khuếch ñại:


Tiếp xúc B-E ñược phân cực thuận.

Tiếp xúc B-C ñược phân cực ngược.

Vì tiếp xúc B-E như một diode, nên ñể phân cực
cho BJT, yêu cầu V
BE
≥Vγ.

ðối với BJT Ge: Vγ~0.3V

ðối với BJT Si: Vγ~0.6V
ðư
ðư
ờ
ờ
ng t
ng t
ả
ả
i t
i t
ĩ
ĩ
nh v
nh v
à
à
ñi

ñi
ể
ể
m l
m l
à
à
m
m
vi
vi
ệ
ệ
c t
c t
ĩ
ĩ
nh c
nh c
ủ
ủ
a BJT
a BJT

ðường tải tĩnh ñược vẽ
trên ñặc tuyến tĩnh của
BJT. Quan hệ: I
C
=f(U
CE

).

ðiểm làm việc tĩnh nằm
trên ñường tải tĩnh ứng
với khi không có tín hiệu
vào (xác ñịnh chế ñộ
phân cực cho BJT).

ðiểm làm việc tĩnh nằm
càng gần trung tâm KL
càng ổn ñịnh.
L
K
I
B
=0
I
B
=max
Phân
Phân
c
c
ự
ự
c
c
b
b
ằ

ằ
ng
ng
dòng
dòng
c
c
ố
ố
ñ
ñ
ị
ị
nh
nh

Xét phân cực cho BJT NPN

Áp dụng KLV cho vòng I:

I
B
=(V
B
-U
BE
)/R
B
.


Áp dụng KLV cho vòng II:

U
CE
=V
CC-
I
C
R
C
.
I
Q
R
C
R
B
V
B
V
CC
I
B
Q
R
C
R
B
V
CC

I
B
U
BE
U
BE
I
I
II
II
II
II
Phân c
Phân c
ự
ự
c b
c b
ằ
ằ
ng dòng c
ng dòng c
ố
ố
ñ
ñ
ị
ị
nh
nh


Xác ñịnh ñiểm làm việc
tĩnh:
 Phương trình tải tĩnh:

V
CC
=I
C
R
C
+U
CE
.

Là phương trình ñường
thẳng.

U
CE
=0, I
C
=V
CC
/R
C
.

I
C

=0, U
CE
=V
CC.
 ðiểm làm việc tĩnh:

Giao ñiểm giữa ñường tải
tĩnh với ñặc tuyến BJT của
dòng I
B
phân cực.
Ic(mA)
V
CC
V
CC
/R
C
U
CE
(V)
I
BA
U
CEA
I
CA
A(U
CEA
, I

CA
)
ðường
tải tĩnh
ðiểm làm
việc tĩnh
Phân c
Phân c
ự
ự
c b
c b
ằ
ằ
ng dòng c
ng dòng c
ố
ố
ñ
ñ
ị
ị
nh
nh

Tính ổn ñịnh nhiệt

Khi nhiệt ñộ tăng, IC tăng,
ñiểm làm việc di chuyển từ A
sang A’. BJT dẫn càng mạnh,

nhiệt ñộ trong BJT càng tăng,
càng làm IC tăng lên nữa.

Nếu không tản nhiệt ra môi
trường, ñiểm làm việc có thể
sang A’’ và tiếp tục.

Vị trí ñiểm làm việc thay ñổi, tín
hiệu ra bị méo.

Trường hợp xấu nhất có thể
làm hỏng BJT.
A
A’
A’’
U
CEA
U
CE
I
C
I
CA
I
CA’
I
CA’’
Phân c
Phân c
ự

ự
c b
c b
ằ
ằ
ng dòng c
ng dòng c
ố
ố
ñ
ñ
ị
ị
nh
nh

Ví dụ

Cho mạch như hình
vẽ, với V
BB
=5V,
R
BB
=107.5kΩ, β=100,
R
CC
=1kΩ, Vγ=0.6V,
V
CC

=10V.

Tìm I
B
, I
C
, V
CE
và công
suất tiêu tán của BJT.

Xác ñịnh ñiểm làm
việc tĩnh của BJT.
Phân c
Phân c
ự
ự
c b
c b
ằ
ằ
ng dòng c
ng dòng c
ố
ố
ñ
ñ
ị
ị
nh

nh

Tìm I
B
, I
C
, V
CE
và công suất tiêu tán của BJT.

ðể BJT họat ñộng ở chế ñộ khuếch ñại, chọn
UBE=Vγ

Áp dụng KLV cho nhánh B-E

I
B
=(V
BB
-U
BE
)/R
BB
~40µA.

I
C
= βI
B
=4mA


Áp dụng KLV cho nhánh C-E:

U
CE
=V
CC
-I
C
R
C
=6V

Công suất tiêu tán BJT:

P=U
CE
.I
C
=24mW.
Phân c
Phân c
ự
ự
c b
c b
ằ
ằ
ng dòng c
ng dòng c

ố
ố
ñ
ñ
ị
ị
nh
nh

Xác ñịnh ñiểm làm việc tĩnh:

Phương trình tải tĩnh:
 V
CC
=I
C
R
CC
+U
CE
.
 Là phương trình ñường thẳng.
 U
CE
=0, I
C
=V
CC
/R
CC

=10mA.
 I
C
=0, U
CE
=V
CC
=10V.

ðiểm làm việc tĩnh:
 Giao ñiểm giữa ñường tải tĩnh với ñặc tuyến BJT
của dòng IB phân cực (40µ).
 ðiểm làm việc nằm gần giữa ñường tải tĩnh, mạch
tương ñối ổn ñịnh.
Ic(mA)
U
CE
(V)
10
10
A(6V,4mA)
6
40µA
4
Phân c
Phân c
ự
ự
c b
c b

ằ
ằ
ng ñi
ng ñi
ệ
ệ
n
n
á
á
p h
p h
ồ
ồ
i ti
i ti
ế
ế
p
p

Áp dụng KLV cho
vòng I:

I
B
=(U
CE
-U
BE

)/R
B
.

Áp dụng KLI cho nút
C:

I=I
B
+I
C
=I
E
.

Áp dụng KLV cho
vòng II:

U
CE
=V
CC-
IR
C
.
I
U
CE
Phân c
Phân c

ự
ự
c b
c b
ằ
ằ
ng ñi
ng ñi
ệ
ệ
n
n
á
á
p h
p h
ồ
ồ
i ti
i ti
ế
ế
p
p

Xác ñịnh ñiểm làm việc
tĩnh:
 Phương trình tải tĩnh:

V

CC
=IR
C
+U
CE
=I
C
R
C
/α+U
CE

Là phương trình ñường
thẳng.

U
CE
=0, I
C
= α V
CC
/R
C
.

I
C
=0, U
CE
=V

CC.
 ðiểm làm việc tĩnh:

Giao ñiểm giữa ñường tải
tĩnh với ñặc tuyến BJT
của dòng I
B
phân cực.
Phân c
Phân c
ự
ự
c b
c b
ằ
ằ
ng ñi
ng ñi
ệ
ệ
n
n
á
á
p h
p h
ồ
ồ
i ti
i ti

ế
ế
p
p

Tính ổn ñịnh nhiệt
 Khi nhiệt ñộ tăng, IC tăng
từ I
CA
sang I
CA
’, ñiểm làm
việc di chuyển từ A sang
A’.
 U
CE
giảm xuống U
CEA’
.
 Mà I
B
=(U
CE
-U
BE
)/R
B
. Nên I
B
và U

BE
giảm, dẫn ñến I
C
giảm trở lại.
 ðiểm làm việc từ A’ lại trở
về A.
 Mạch ổn ñịnh nhiệt.
Phân c
Phân c
ự
ự
c b
c b
ằ
ằ
ng ñi
ng ñi
ệ
ệ
n
n
á
á
p h
p h
ồ
ồ
i ti
i ti
ế

ế
p
p

Hồi tiếp:

Lấy 1 phần tín hiệu ngõ ra, ñưa ngược về ngõ vào.

Hồi tiếp dương:

tín hiệu ñưa về cùng pha với ngõ vào.

ứng dụng trong mạch dao ñộng.

Hồi tiếp âm:

tín hiệu ñưa về ngược pha với ngõ vào.

dùng ñể ổn ñịnh mạch.

giảm hệ số khuếch ñại.
Phân c
Phân c
ự
ự
c b
c b
ằ
ằ
ng ñi

ng ñi
ệ
ệ
n
n
á
á
p h
p h
ồ
ồ
i ti
i ti
ế
ế
p
p

Mạch hồi tiếp âm ñiện áp bằng
cách lấy ñiện áp U
CE
ñưa về
phân cực U
BE
cho BJT.

Mạch ổn ñịnh nhiệt nhưng hệ
số khuếch ñại giảm.

Khắc phục:

 Tách R
B
thành 2 ñiện trở và nối
với tụ C xuống masse.
 Tụ C gọi là tụ thoát tín hiệu xoay
chiều.
 Tín hiệu ñưa về thoát xuống
masse theo tụ C mà không ñược
ñưa về cực B của BJT
Q
R
C
R
B1
V
CC
R
B2
C
Phân c
Phân c
ự
ự
c t
c t
ự
ự
ñ
ñ
ộ

ộ
ng
ng

Áp dụng ñịnh lý nguồn tương
ñương Thevenin ñể ñơn giản.

Ngắn mạch ñiểm B:

I
nm
=V
CC
/R
B1
.

Hở mạch ñiểm B:

U
hm
=V
CC
/(R
B1
+R
B2
) = V
B
.


R
ng
=U
hm
/I
nm

R
ng
=R
B1
R
B2
/(R
B1
+R
B2
)=R
B1
//R
B2
=R
B
.
Phân c
Phân c
ự
ự
c t

c t
ự
ự
ñ
ñ
ộ
ộ
ng
ng

Ta có mạch tương ñương như
sau

Với

Áp dụng KLV cho nhánh B-E
 V
B
– I
B
.R
B
-U
BE
– I
E
.R
E
= 0.


Mà: I
E
= I
B
+ I
C
= I
B
+ βI
B
= (1+ β)I
B

Suy ra: I
B
=(V
B
-U
BE
)/(R
B
+(1+ β)R
E
)
Q
R
C
R
B
V

CC
R
E
V
B
I
B
I
C
I
E
U
BE
21
21
21
2
.
,
.
BB
BB
ngB
BB
BCC
hmB
RR
RR
RR
RR

RV
UV
+
==
+
==
Phân c
Phân c
ự
ự
c t
c t
ự
ự
ñ
ñ
ộ
ộ
ng
ng

Áp dụng KLV cho nhánh C-E:

V
CC
=I
C
R
C
+U

CE
+I
E
R
E

Với I
E
= βI
C
/(1+ β)

Thay vào, ta ñược:

V
CC
=(R
C
+ R
E
/α)I
C
+U
CE
.

Với:

α =β/(1+ β)
Q

R
C
R
B
V
CC
R
E
V
B
I
B
U
BE
Phân c
Phân c
ự
ự
c t
c t
ự
ự
ñ
ñ
ộ
ộ
ng
ng

Xác ñịnh ñiểm làm việc

tĩnh:
 Phương trình tải tĩnh:

V
CC
=I
C
(R
C
+R
E
/α)+U
CE
.

Là phương trình ñường
thẳng.

U
CE
=0, I
C
= αV
CC
/(αR
C
+R
E
).


I
C
=0, U
CE
=V
CC.
 ðiểm làm việc tĩnh:

Giao ñiểm giữa ñường tải
tĩnh với ñặc tuyến BJT của
dòng I
B
phân cực.
Phân c
Phân c
ự
ự
c t
c t
ự
ự
ñ
ñ
ộ
ộ
ng
ng

Tính ổn ñịnh nhiệt
 Khi nhiệt ñộ tăng, IC tăng từ I

CA
sang I
CA
’, ñiểm làm việc di
chuyển từ A sang A’. I
C
tăng
làm I
E
tăng
 Mà V
B
= I
B
.R
B
+V
BE
+ I
E
.R
E
. Nên
I
B
và V
BE
giảm, dẫn ñến I
C
giảm

trở lại.
 ðiểm làm việc từ A’ lại trở về A.
 Mạch ổn ñịnh nhiệt.
Phân c
Phân c
ự
ự
c t
c t
ự
ự
ñ
ñ
ộ
ộ
ng
ng

Mạch ổn ñịnh nhiệt bằng hồi tiếp
âm dòng ñiện emitter qua R
E
.

R
E
gọi là ñiện trở ổn ñịnh nhiệt.

R
E
càng lớn thì mạch càng ổn

ñịnh.

Là mạch ñược dùng nhiều nhất.

Tuy nhiên, hồi tiếp âm làm giảm
hệ số khuếch ñại.

Khắc phục:
 Mắc C
E
//R
E
.
 C
E
: tụ thoát tín hiệu xoay chiều.
Q
R
C
R
B1
V
CC
R
B2
C
E
R
E