Transistor

Bởi nguyenthanhphi (23/08/2017) 0 Bình luận

Trong điện tử, transistor (transfer-resistor) là một linh kiện bán dẫn. Khi hoạt động trong mạch điện, transistor có vai trò như một cái van cách li hay điều chỉnh dòng điện, điện áp trong mạch. Từ vai trò này, transistor được ứng dụng rộng rãi.

Phân loại transistor:

Transistor có rất nhiều loại với hàng tá chức năng chuyên biệt khác nhau

Transistor lưỡng cực (BJT - Bipolar junction transistor)
Transistor hiệu ứng trường (Field-effect transistor)
Transistor mối đơn cực UJT (Unijunction transistor)
...

Trong đó, transistor lưỡng cực BJT là phổ biến nhất. Có nhiều người thường xem khái niệm transistor như là transistor lưỡng cực BJT. Do vậy bạn nên chú ý đến điều đó để tránh nhầm lẫn cho mình.

Cấu tạo của transistor:

Transistor gồm 3 lớp bán dẫn loại P và loại N ghép lại với nhau. Do đó có 2 loại transistor là NPN và PNP tương ứng với 2 cách sắp xếp 3 lớp bán dẫn trên.

Như hình vẽ, transistor có 3 cực là B (Base), C (Collector) và E (Emitter) tương ứng với 3 lớp bán dẫn. Sự phân hóa thành 3 cực này là do đặc tính vật lí của 3 lớp bán dẫn là khác nhau.

Kí hiệu transistor trong mạch điện:

Tìm hiểu hoạt động của transistor:

Một số quy ước về kí hiệu:

I_B: (cường độ) dòng điện qua cực Base của transistor.
I_C: (cường độ) dòng điện qua cực Collector của transistor.
I_E: (cường độ) dòng điện qua cực Emitter của transistor.
IR: (cường độ) dòng điện qua điện trở R.
V_BE: (độ lớn) hiệu điện thế giữa 2 cực Base và Emitter của transistor. Các thông số tương tự cũng dùng kí hiệu tương tự.
U_B: điện áp ở cực Base. Các thông số tương tự cũng dùng kí hiệu tương tự.

Transistor NPN:

Xét mạch điện sau:

Quan sát, đo đạc transistor ta được:

Khi khóa K mở, không có dòng điện qua cực Base, điện trở R không tỏa nhiệt chứng tỏ không có dòng điện qua nó.
Khi khóa K đóng, điện trở R tỏa nhiệt chứng tỏ có dòng điện qua nó, đồng thời cũng có dòng điện qua cực Base của transistor.
- Có dòng điện qua R chứng tỏ có dòng điện đã đi vào transistor ở Collector. Điều này khẳng định rằng phải có dòng điện đi ra từ Emitter để về cực âm của nguồn.
- Không thể có dòng điện đi ra từ cực Base, chỉ có thể là chiều ngược lại vào cực này.
- Xét về độ lớn, nếu lấy đồng hồ đo I_B, I_C(I_R = I_C), I_E thì ta thấy I_B nhỏ hơn rất nhiều so với I_C và I_E,còn I_E thì luôn lớn hơn I_C một chút xíu. Có thể kết luận dòng điện trong mạch chủ yếu là dòng đi từ Collector đến Emitter của transistor. Điều này giải thích lí do vì sao trong kí hiệu transistor, người ta sử dụng một mũi tên ám chỉ chiều dòng điện.
- Nếu tính toán một tí từ độ lớn của I_B, I_C, I_E, ta nhận thấy I_E gần bằng I_B + I_C. Hãy thử giảm 2 điện trở trong mạch xuống một chút xíu (thay điện trở khác) để nâng cường độ dòng điện lên, bạn sẽ thấy I_E gần bằng I_B + I_C hơn. Như vậy, khi transistor hoạt động, dòng điện ra khỏi Emitter là dòng điện đi vào từ Collector đến Emitter và dòng điện đi vào từ Base đến Emitter.

Kết luận sơ lược về hoạt động của transistor NPN:

Khi xuất hiện dòng I_B, transistor cho phép dòng điện đi từ Collector đến Emitter.
Trong lúc xuất hiện dòng I_B,transistor mở với:
- I_C tăng giảm tỉ lệ thuận với I_B.
- I_E = I_B + I_C.
- U_B luôn gần bằng U_E.Chênh lệch U_B - U_E càng lớn khi dòng điện qua transistor càng lớn.