BJT Là Gì? Những Điều Bạn Cần Biết Về BJT

BJT Là Gì? Những Điều Bạn Cần Biết Về BJT

Trong các bài viết trước, Antshome đã đề cập đến các loại transistor phổ biến như Mosfet hay IGBT. Trong bài viết lần này, chúng ta sẽ cùng tiếp tục một loại transistor khác đó là BJT. Vậy BJT là gì và chúng hoạt động ra sao?

BJT là gì?

BJT, viết tắt của Bipolar Junction Transistor hay còn gọi là Transistor lưỡng cực, là một loại linh kiện bán dẫn ba khối bao gồm hai điốt loại p và n giúp khuếch đại và phóng đại tín hiệu. Ba khối bán dẫn bên trong BJT là base (cực gốc), emitter (cực phát) và collector (cực thu). BJT là loại transistor sử dụng cả electrons và lỗ hổng điện từ làm hạt tải điện. 

Có hai loại BJT là transistor NPN và transistor PNP. Bạn đọc có thể tham khảo sơ đồ của hai loại BJT sau đây. 

BJT là gì?

Từ hình trên, ta có thể thấy mỗi loại BJT đều được cấu tạo từ ba phần chính là emitter, base và collector. JEvà JC là điểm tiếp nối riêng biệt của emitter và collector. Điểm tiếp nối emitter-base phân cực thuận còn điểm tiếp nối collector-base phân cực nghịch. 

Tìm hiểu thêm: Transistor Là Gì? Transistor Hoạt Động Như Thế Nào?

NPN Transistor

ở n-p-n transistor lưỡng cực, chất bán dẫn loại p nằm giữa hai chất bán dẫn loại n như hình sau. 

cấu tạo NPN transistor

IE và IC tương ứng với dòng điện chạy qua emitter và collector, VEB và VCB lần lượt là điện áp giữa emitter-base và collector-base. Đối với IE IB IC, dòng điện đi vào BJT mang điện tích dương còn dòng điện đi ra khỏi BJT mang điện tích âm. Chúng ta có thể lập bảng về sự khác nhau giữa các dòng điện áp trong NPN transistor như sau:

Loại transistor IE IB IC VEB VCB VCE
n-p-n + + + +

PNP Transistor

Ở p-n-p transistor lưỡng cực, chất bán dẫn loại n nằm giữa hai chất bán dẫn loại p như hình sau. 

Cấu tạo PNP transistor

Với PNP transistor, dòng điện đi vào BJT thông qua emitter. Giống như bất kỳ loại transistor lưỡng cực khác, điểm tiếp nối emitter-base phân cực thuận còn điểm tiếp nối collector-base phân cực nghịch. Chúng ta có thể lập bảng về sự khác nhau giữa các dòng điện áp trong PNP transistor như sau:

Loại transistor IE IB IC VEB VCB VCE
p-n-p + +

Tìm hiểu thêm: So sánh BJT và MOSFET

Nguyên lý hoạt động của BJT là gì?

NPN transistor được phân cực thuận nghịch (Active mode), trong đó tiếp điểm emitter-base được phân cực thuận và tiếp điểm collector-base được phân cực nghịch. Chiều rộng của tiếp điểm emitter-base nhỏ hơn so với collector-base.

Sự phân cực thuận ở tiếp điểm emitter-base giúp làm giảm rào cản cho các electron có thể di chuyển từ emitter đến base. Vì cực base khá mỏng và ít bị pha tạp nên chúng có ít lỗ hổng điện từ nhờ đó mà các electrons có thể khỏa lấp lỗ trống này và di chuyển ra khỏi cực base. 

Hiện tượng này tạo nên dòng điện chạy qua cực base. Các electrons còn lại sẽ tiếp tục vượt qua tiếp điểm collector base được phân cực ngược và tạo nên dòng điện chạy qua cực collector. Dựa trên định luật Kirchhoff

IE = IB+ IC

Tuy nhiên dòng điện qua cực base tương đối nhỏ nên ta có thể cho rằng IE ~ IC.

Với NPN transistor, phần lớn các hạt tải điện là electrons. Ngược lại, phần lớn hạt tải điện của PNP transistor là các lỗ trống điện tử (holes electrons). Về mặt nguyên lý hoạt động, NPN và PNP transistor tương tự nhau. Ở BJT, chỉ một phần nhỏ dòng điện chạy qua là do hạt tải điện cơ bản (đa số) và hầu hết dòng tải điện là do hạt tải điện không cơ bản (thiểu số). 

Đặc tính của BJT là gì?

BJT có 3 chế độ hoạt động khác nhau là: 

  • Chế độ Common base (CB)
  • Chế độ Common emitter (CE)
  • Chế độ Common collector (CC)

Cả 3 chế độ được thể hiện qua hình sau

A. Chế độ common baseB. Chế độ common emitterC. Chế độ common collector

Ở mỗi chế độ hoạt động có những đặc tính khác nhau.

Đặc tính Common base (CB)

Đặc tính đầu vào

Ở PNP transistor, dòng điện đầu là dòng điện của emitter (IE) còn điện áp đầu vào là điện áp của collector (VCB). 

Đặc tính đầu vào CB

Vì tiếp điểm emitter-base phân cực thuận nên mối liên hệ giữa IE và VEB cũng tương tự như đặc tính phân cực thuận của điốt p-n. Có nghĩa là, với IE tăng lên, trong khi đó VEB cố định thì VCB cũng sẽ tăng. 

Đặc tính đầu ra

Dòng điện đầu ra là dòng điện của collector (IC) và dòng điện của emitter (IE) là dòng điện đầu vào, hoạt động như một tham số trong mối liên hệ giữa dòng điện đầu ra và điện áp đầu ra. Hình sau thể hiện đặc tính đầu ra của PNP transistor khi ở chế độ CB.

Đặc tính đầu ra CB

Như đã đề cập ở trên, với PNP transistor, IE và VEB mang điện tích dương còn IC, IB và VCB mang điện tích âm. Đây là 3 vùng hoạt động đặc trưng của BJT: Phân cực thuận nghịch (Active region), phân cực thuận (Saturation region) và phân cực nghịch (Cut-off region). Vùng phân cực thuận nghịch (Active region) là vùng mà BJT hoạt động bình thường. 

Với điểm tiếp nối emitter được phân cực ngược, vùng phân cực thuận (Saturation region) là vùng mà điểm tiếp nối emitter-collector được phân cực thuận, và ở cùng phân cực nghịch (Cut-off region) thì điểm tiếp nối emitter-collector được phân cực nghịch. 

Đặc tính Common emitter (CE)

Đặc tính đầu vào 

Ở chế độ Common emitter (CE), dòng điện qua cực base IB là dòng điện đầu vào, điện áp giữa emitter-base VEB là điện áp đầu vào. Nên đặc tính đầu vào của chế độ này sẽ phụ thuộc vào mỗi liên hệ giữa IB và VEB với VCE là tham số. Bạn có thể tham khảo hình sau: 

Đặc tính đầu vào CE

Đặc tính đầu vào của chế độ CE tương tự như đặc tính phân cực thuận của điốt p-n. Tuy nhiên, khi VCB tăng thì chiều rộng của cực base sẽ bị thu hẹp lại. 

Đặc tính đầu ra

Đặc tính đầu ra ở chế độ CE được thể hiện qua mối liên hệ của dòng điện chạy qua collector IC và điện áp giữa collector-emitter VCE khi dòng điện qua cực base IB là tham số. Bạn có thể tham khảo hình sau: 

Đặc tính đầu ra CE

Tương tự như đặc tính đầu ra của chế độ common base (CB) transistor, chế độ CE cũng có 3 vùng hoạt động đặc trưng của BJT: Phân cực thuận nghịch (Active region), phân cực thuận (Saturation region) và phân cực nghịch (Cut-off region). Ở vùng phân cực thuận nghịch (Active region), tiếp điểm collector được phân cực ngược còn tiếp điểm emitter được phân cực thuận.

Đối với vùng phân cực nghịch (Cut-off region), tiếp điểm emitter chỉ hơi phân cực ngược và dòng điện qua collector không hoàn toàn bị cắt. Cuối cùng, với vùng phân cực thuận (Saturation region), tiếp điểm emitter và collector đều hoàn toàn phân cực thuận. 

Tìm hiểu thêm: IGBT Là Gì? Kiến Thức Bạn Cần Biết Về IGBT Trong Mạch Điện

Ứng dụng của BJT là gì?

Được sử dụng trong các mạch điện rời vì chúng có khả năng dẫn điện tốt, chúng phù hợp với các ứng dụng sử dụng mạch điện có tần số cao. Đó là lý do vì sao BJT được dùng làm tần số vô tuyến ở các hệ thống không dây. Ngoài ra, chúng còn được sử dụng làm bộ khuếch đại tín hiệu.

Với đội ngũ sửa chữa điện nước, điện lạnh lành nghề chuyên nghiệp xuất thân từ các dự án thầu resort, khách sạn, Antshome sẽ hỗ trợ bất kỳ vấn đề kĩ thuật nào của bạn. Hãy liên hệ chúng tôi ngay để được tư vấn sửa chữa tận tâm, nhanh chóng!

Đội ngũ thợ tay nghề cao luôn có mặt khi bạn cần

logo dịch vụ sửa chữa điện nước antshome

 Hotline tư vấn: 091 692 1080 (Zalo)

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai. Các trường bắt buộc được đánh dấu *

Đặt dịch vụ đặt dịch vụ