CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA TRANSISTOR

CẤU TẠO VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐỘNG CỦA TRASISTOR

Đối với tất các các kỹ thuật viên điện tử đều biết tầm quan trọng của trasisitor trong các mạch điện tử, bất cứ một bo mạch nào chúng ta cũng hay gặp trasitor hoạc trasitor được tích hợp trong các IC vì vậy việc nắm bắt được cấu tạo và nguyên lý hoạt động của chúng giúp cho chúng ta có thể thiết kế mạch, hoạc sửa chữa các thiết bị điện tử. Trasistor hay còn gọi là bóng bán dẫn.

Cấu tạo: Trasistor được cấu tạo từ 3 lớp bán dẫn để hình thành hai mối tiếp giáp P – N. Khi chúng ta ghép PNP ta được trasitor thuận còn khi ghieps NPN ta được transistor ngược. Trasistor có thể tương đương với hai diode đấu ngược nhau.

Cấu tạo trasistor

+ Ba lớp bán dẫn được nối với nhau thành 3 cực, lớp giữa là cực B ( cực gốc) hay còn gọi là Base đây là lớp rất mỏng có nồng độ tạp chất thấp.

+ Lớp bên trái là cực E ( Emitter)  hay còn gọi là cực phát

+ Lớp bên phải là cực C ( Collector) hay còn gọi là cực thu

+ Ở hai vùng bán dẫn E và C sẽ cùng loại bán dẫn ( N hoạc P) nhưng sẽ khác nhau về kích thước và nồng độ tạp chất nên có thể chuyển đổi cho nhau được.

Nguyên tắc hoạt động:

Mạch khảo sát về nguyên tắc hoạt động của Trasistor NPN

+ Hoạt động của transistor NPN:

Khi ta cấp nguồn U_CE vào 2 cực C và E trong đó ( + ) nguồn vào cực C,(-) nguồn vào cực E.

Cấp nguồn một chiều U_BE 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 , mặc dù cực C và E đã được cấp điện nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua môi CE( lúc này dòng I_C =  0).

Khi công tắc đóng, mối P – N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy từ (+) nguồn U_BE qua công tắc, qua R qua mối BE về cực (-) tạo thành dòng I_B. Ngay khi dòng I_B xuất hiện lập tức cũng có dòng I_C chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dòng I_Cmạnh gấp nhiều lần dòng I_B.

Như vậy rõ ràng dòng I_C hoàn toàn phụ thuộc vào dòng I_B.

Giải thích: Khi có điện áp U_CE 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 I_BE do lớp bán dẫn P tại cực B rất mỏng và nông 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 có thể vào lỗ trống tạo thành dòng I_B còn phần lớn số điện tử bị hút về phía cực C dưới tác dụng của điện áp U_CE tạo thành I_CEchạy qua transistor.

+ Hoạt động của transistor PNP hoàn toàn tương tự nhưng cực tính của các nguồn điện U_CE vầ U_BE ngược lại. Dòng I_C đi từ E sang C còn dòng I_B đi từ E sang B.

*Ký hiệu và hình dáng

Ký hiệu của transistor ngược NPN bên trái, trasistor thuận bên phải PNP

*Ký hiệu trên thân trasistor.

Trasistor thì có nhiều nước sản xuất nhưng chúng ta hay bắt gặp và sử dụng trasistor của Nhật, Mỹ, và Trung quốc.

+ Trasistor do nhật sản xuất trên thân có ký hiệu chữ in hoa A...., B...., C...., D....

Ví dụ A564, B546, D353, C5644, nhìn kỹ hiệu này ta sẽ biết A và B là trasistor thuận, còn C và D là trasistor ngược.

+ Trasistor do Mỹ sản xuất thường ký hiệu 2N....

+ Trasistror do trung quốc sản suất bắt đầu bằng số 3 tiếp theo là 2 chữ cái, chữ cái thứ nhất nếu là A, B thì là trasistror thuận. C, D là transistor ngược. Chữ cái thứ 2 cho biết đặc điểm X và P là bóng âm tần, A, G là bóng cao tần. Các số về sau chỉ thứ tự sản phẩm.