Đặc tuyến V-I của transistor

Người ta thường chú ý đến 3 loại đặc tuyến của transistor:

• Đặc tuyến ngõ vào.
• Đặc tuyến ngõ ra
• Đặc tuyến truyền

Mạch tổng quát để xác định 3 đặc tuyến trên được biểu diễn bằng mô hình sau:

Điểm cần chú ý: Tuỳ theo loại transistor và các cách ráp mà nguồn V11, V22 phải mắc đúng cực (sao cho nối thu nền phân cực nghịch và nối phát nền phân cực thuận). Các Ampe kế I1, I2, các volt kế V1 và V2 cũng phải mắc đúng chiều.

Chúng ta khảo sát hai cách mắc căn bản: L

Mắc theo kiểu cực nền chung:

Mạch điện như sau:

Đặc tuyến ngõ vào (input curves)

Nhận xét:

• Khi nối thu nền để hở, đặc tuyến có dạng như đặc tuyến của diode khi phân cực thuận.
• Điện thế ngưỡng (knee voltage) của đặc tuyến giảm khi VCB tăng.

Đặc tuyến ngõ ra (output curves)

Là đặc tuyến biểu diễn sự thay đổi của dòng điện cực thu IC theo điện thế thu nền VCB với dòng điện cực phát IE làm thông số.

Đặc tuyến có dạng như sau: Ta chú ý đến ba vùng hoạt động của transistor.

• Vùng tác động: Nối nền phát phân cực thuận, nối thu nền phân cực nghịch. Trong vùng này đặc tuyến là những đường thẳng song song và cách đều. Trong các ứng dụng thông thường, transistor được phân cực trong vùng tác động.
• Vùng ngưng: nối nền phát phân cực nghịch (IE=0), nối thu nền phân cực nghịch. Trong vùng này transistor không hoạt động.
• Vùng bảo hoà: nối phát nền phân cực thuận, nối thu nền phân cực thuận. Trong các ứng dụng đặc biệt, transistor mới được phân cực trong vùng này.

Đặc tuyến ngõ vào

Đặc tuyến ngõ ra

Biểu diễn dòng điện cực thu IC theo điện thế ngõ ra VCE với dòng điện ngõ vào IB được chọn làm thông số.

Dạng đặc tuyến như sau:

Ta thấy cũng có 3 vùng hoạt động của transistor: vùng bảo hoà, vùng tác động và vùng ngưng.

Khi nối tắt VBE (tức IB=0) dòng điện cực thu xấp xỉ dòng điện ICEO.

Đặc tuyến truyền: (Transfer characteristic curve)

Đối với transistor Si, vùng hoạt động có VBE nằm trong khoảng 0,5-0,8V. Trong vùng này, đặc tuyến truyền có dạng hàm mũ. Ở vùng bão hoà, dòng IC tăng nhanh khi VBE thay đổi. Ở vùng ngưng, khi VBE còn nhỏ, dòng rỉ qua transistor ICES rất nhỏ, thường xấp xĩ ICBO.

Ngay cả trong vùng hoạt động, khi VBE thay đổi một lượng nhỏ (từ dòng IB thạy đổi) thì dòng IC thay đổi một lượng khá lớn. Vì thế, trong các ứng dụng, người ta dùng điện thế cực nền VBE làm điện thế điều khiển và cực B còn gọi là cực khiển.

Ảnh hưởng của nhiệt độ lên các đặc tuyến của BJT

Như ta đã thấy, các tính chất điện của chất bán dẫn đều thay đổi theo nhiệt độ. Do đó, các đặc tuyến của BJT đều thay đổi khi nhiệt độ thay đổi.

• Khi nhiệt độ tăng, các dòng điện rỉ của cực thu (ICBO,Iceo, ICES) đều tăng.
• Khi nhiệt độ tăng, các độ lợi điện thế αDC, βDC cũng tăng.
• Khi nhiệt độ tăng, điện thế phân cực thuận (điện thế ngưỡng) nối nền phát
• VBE giảm. Thông thường, VBE giảm 2,2mV khi nhiệt độ tăng 10C.
• Dòng điện rỉ ICBO tăng gấp đôi khi nhiệt độ tăng 80C trong transistor Si.