Các chế độ làm việc của transistor

Transistor có khả năng sử dụng một tín hiệu nhỏ được đặt một cực của nó để điều khiển một tín hiệu lớn hơn ở các cực còn lại. Tính chất này được gọi là Gain. Nó có thể tạo ra tín hiệu đầu ra mạnh hơn, điện áp hoặc dòng điện, tỷ lệ với tín hiệu đầu vào; Có nghĩa là, nó có thể hoạt động như bộ khuếch đại. Ngoài ra, transistor có thể được sử dụng để bật hoặc tắt dòng điện trong một mạch như là một khóa điện tử.

Chế độ khuếch đại của transistor

Mạch khuyếch đại sửa dụng transisor được ứng  dụng trong hầu hết các thiết bị điện tử, như mạch khuyếch đại âm tần trong Cassete, Âmply, Khuyếch đại tín hiệu video trong Ti vi,..

Có 3 loại mạch khuếch đại chính là:

• Khuếch đại điện áp
• Khuếch đại dòng điện
• Khuếch đại công suất.

Các cách mắc transistor

Transistor mắc theo kiểu E chung (mạch khuếch đại điện áp)

Kiểu mắc này được ứng dụng nhiều nhất vào các mạch điện tử.

 
Đặc điểm tranzito mắc kiểu E chung:

• Mạch khuyếch đại E chung thường được định thiên sao cho điện áp UCE khoảng 60% ÷ 70 % Vcc.
• Biên độ tín hiệu ra thu được lớn hơn biên độ tín hiệu vào nhiều lần, như vậy mạch khuyếch đại về điện áp.
• Dòng điện tín hiệu ra lớn hơn dòng tín hiệu vào nhưng không đáng kể.
• Tín hiệu đầu ra ngược pha với tín hiệu đầu vào

Transistor mắc theo kiểu C chung (Mạch khuếch đại dòng điện)

Mạch trên được ứng dụng nhiều trong các mạch khuyếch đại đêm (Damper), trước khi chia tín hiệu làm nhiều nhánh, người ta thường dùng mạch Damper để khuyếch đại cho tín hiệu khoẻ hơn. Ngoài ra mạch còn được ứng dụng rất nhiều trong các mạch ổn áp nguồn.

Đặc điểm tranzito mắc kiểu C chung:

• Tín hiệu đưa vào cực B và lấy ra trên cực E
• Biên độ tín hiệu ra bằng biên độ tín hiệu vào
• Tín hiệu ra cùng pha với tín hiệu vào
• Cường độ của tín hiệu ra mạnh hơn cường độ của tín hiệu vào nhiều lần

Transistor mắc theo kiểu B chung

Mach mắc kiểu B chung rất ít khi được sử dụng trong thực tế.

 
Đặc điểm tranzito mắc kiểu B chung:

• Mạch mắc theo kiểu B chung có tín hiệu đưa vào chân E và lấy ra trên chân C , chân B được thoát mass thông qua tụ.
• Khuyếch đại về điện áp và không khuyếch đại về dòng điện

Sử dụng transistor làm công tắc

Tìm hiểu

Các transistor thường được sử dụng trong các mạch số như các khóa điện tử có thể ở trạng thái "bật" hoặc "tắt", cho cả các ứng dụng năng lượng cao như chế độ chuyển mạch nguồn điện và cho các ứng dụng năng lượng thấp như các cổng logic số. Các thông số quan trọng cho ứng dụng này bao gồm chuyển mạch hiện tại, điện áp xử lý, và tốc độ chuyển đổi, đặc trưng bởi thời gian của sườn lên và sườn xuống.

Các công tắc bóng bán dẫn đều sử dụng một loại bóng có tiếp giáp phân cực NPN ngược. Với bóng tiếp giáp phân cực ngược này, chúng ta có thể điều khiên một LED công suất cao. Đầu vào điều khiển tại chân Base và đầu ra ở Collector. Chân Emitter giữ ở một điện áp không đổi GND.

Chuyển mạch này được điều khiển bởi chân Base. Và thiết bị sẽ được trang bị một cần truyền động gạt nhảy. Vi điều khiển chân I/O, giống với Arduino, có thể lập trình theo mức cao hay thấp để khiến đèn LED bật hay tắt.

Khi điện áp tại chân Base lớn hơn 0.6V, các bóng bán dẫn bắt đầu bão hòa và lúc này là ngắn mạch giữa cực collector và cực emitter. Khi điện áp tại chân Base nhỏ hơn 0.6V, bóng bán dẫn ở trong chế độ Đóng-Ngắt, không có dòng điện chạy qua vì lúc này nó là mạch hở giữa chân C và E.

Mạch đóng ngắt relay sử dụng transistor

Ở hình vẽ trên ta sử dụng Trans NPN để đóng ngắt Rơ le đóng tiếp điểm thường mở, nguyên lý hoạt động  như sau:

Khi “Tin hieu” đưa vào là mức 0 (Tức =0V) thì Q1 không dẫn do không có dòng IBE >> Role không làm việc.

Khi “Tin hieu” đưa vào là mức 1 (Tức =5V) thì sẽ qua R1 hạn dòng, phân áp qua R3 làm cho Q1 dẫn thông lúc này ta có dòng Ice là dòng điện chạy qua cuộn dây >> Q1 >> Mát, Role đóng tiếp điểm thường mở (ĐK thiết bị nào đó).

Diot D1 trong mạch có tác dụng chống lại dòng điện cảm ứng do cuộn đây sinh ra làm hỏng transistor.

Mục đích của R1 là tạo dòng vào cực B của trans tới ngưỡng bão hòa để trans hoạt động như 1 chiếc khóa có điều kiện.

Lưu ý:  Dòng vào của Tin hiệu là rất nhỏ không thể chạy thẳng Role được nên ta mới sử dụng transistor để kích dòng cho role.

Nhờ có linh kiện này mà ta có thể nghĩ ra được rất nhiều ý tưởng với nó ngoài kích dòng cho role như: Kích dòng cho LED (led quảng cáo, LED 7 thanh, LED Matrix…) đảm bảo sáng rõ nét, đóng-cắt đường tín hiệu, đảo chiều động cơ DC với mạch cầu H (sẽ nói sau)…

**Trong thực tế các sản phẩm có cả biến thể của nó nhất là việc thay thế role (relay) nhằm giảm chi phí mà vẫn điều khiển được đường tín hiệu chuyển mạch một cách tự động, không còn tiếng kêu lạch cạch của tiếp điểm Relay nữa.