Trong các nội dung bài viết trước, Antshome đã đề cập tới những loại transistor phổ quát như Mosfet hay IGBT. Trong nội dung bài viết lần này, tất cả chúng ta sẽ cùng tiếp tục thảo luận về một loại transistor khác đó là BJT. Vậy BJT là gì và chúng hoạt động ra sao?

Bạn Đang Xem: BJT là gì? Những điều bạn cần biết về BJT

BJT là gì?

BJT, viết tắt của Bipolar Junction Transistor hay còn gọi là Transistor lưỡng cực, là một loại linh phụ kiện bán dẫn ba khối gồm có 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. Độc giả có thể tham khảo sơ đồ của hai loại BJT sau đây.

Từ hình trên, ta có thể thấy mỗi loại BJT đều được kết cấu từ ba phần đây là emitter, base và collector. JEvà JC là vấn đề 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.

1. NPN Transistor

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

IE và IC tương ứng với dòng điện chạy qua emitter và collector, VEB và VCB tuần tự là điện áp giữa emitter-base và collector-base. Khi đối chiếu với IE IB IC, dòng điện đi vào BJT mang điện tích dương còn dòng điện đi thoát ra khỏi BJT mang điện tích âm. Tất cả chúng ta có thể lập bảng về sự việc khác nhau giữa các dòng điện áp trong NPN transistor như sau:

2. PNP Transistor

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

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. Tất cả chúng ta có thể lập bảng về sự việc khác nhau giữa các dòng điện áp trong PNP transistor như sau:

Tìm hiểu thêm: So sánh BJT và MOSFET

3. Nguyên tắc 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 những electron có thể vận chuyển từ emitter đến base. Vì cực base khá mỏng và ít bị pha tạp nên chúng có ít lỗ hổng điện từ nhờ này mà các electrons có thể khỏa lấp lỗ trống này và vận chuyển thoát ra khỏi cực base.

Hiện tượng lạ này tạo nên dòng điện chạy qua cực base. Các electrons còn sót 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

Xem Thêm : The Graph Là Gì? Thông Tin Chi Tiết Về GRT Token (2023)

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

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

Đặc tính của BJT là gì?

BJT có 3 cơ chế hoạt động khác nhau là:

• Cơ chế Common base (CB)
• Cơ chế Common emitter (CE)
• Cơ chế Common collector (CC)

Cả 3 cơ chế được thể hiện qua hình sau

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

1. Đặc tính Common base (CB)

Đặc tính nguồn vào

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

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 tức là, với IE tăng lên, trong những khi đó VEB nhất thiết 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 nguồn vào, hoạt động như một thông 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 cơ chế 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 thông 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.

2. Đặc tính Common emitter (CE)

Đặc tính nguồn vào

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

Đặc tính nguồn vào của cơ chế 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 cơ chế 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 thông số. Bạn cũng có thể tham khảo hình sau:

Tương tự như đặc tính đầu ra của cơ chế common base (CB) transistor, cơ chế CE cũng đều 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.

Xem Thêm : Hiện tượng hỗ cảm là gì

Khi đối chiếu 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: Sửa điện và nước tận nơi quận 7 thành phố Hồ Chí Minh Antshome

3. Cách xác định chân BJT

Các bạn sẽ cần dùng tới VOM* để xác định chân của một transistor (BJT). Các bước làm như sau:

(*VOM: là đồng hồ thời trang vạn năng. Đây là loại dụng cụ đo lường và thống kê điện có nhiều chức năng. VOM có kích thước nhỏ gọn dùng làm kiểm tra mạch điện hoặc mạch điện tử)

• Xác định chân B: bạn làm phép đo ở hai chân bất kỳ. Trong phép đo sẽ sở hữu 02 phép đo khiến kim đồng hồ thời trang vận chuyển. Chân chung cho 02 phép đo đó là chân B.
• Xác định PNP hoặc NPN: sau thời điểm xác định chân B, theo dõi que đo nối với chân B. Nếu hiện red color thìa là PNP và trái lại, nếu màu đen thìa là NPN.

Xác định chân C và E: chuyển đồng hồ thời trang về đo Ohm thang x100. Khi đối chiếu với PNP: hãy giả thiết một chân là chân C và một chân còn sót lại là chân E. Đưa que đen tới chân C, que đỏ tới chân E (que đỏ nối với cực âm của pin trong đồng hồ thời trang). Trong những khi để 2 chân kia xúc tiếp như vậy, chạm chân B vào que đen, nếu kim dịch chuyển nhiều hơn so với cách giả thiết chân trái lại thì giả thiết thuở đầu là đúng, nếu không thì tất nhiên giả thiết thuở đầu là sai và phải đổi lại chân.Còn so với NPN làm tương tự tuy nhiên với màu trái lại là được nhé.

So sánh BJT và FET

BJT và FET khác nhau ra làm sao? Cùng Antshome tìm hiểu tại đây.

1. FET là gì?

FET là thuật ngữ viết tắt của Field-effect transistor. FET là một loại transistor mà trong đó dòng điện o / p được điều khiển và tinh chỉnh bởi điện trường. FET khác với BJT ở vị trí: FET có 03 chân là nguồn, máng và cống. Các hạt mang điện tích của FET là các lỗ trống hoặc các điện tử, đi từ cực nguồn đến cực máng qua một kênh tích cực. FET là transistor đơn cực nên chúng liên quan đến hoạt động của thành phần tải điện đơn

2. Cấu trúc của FET

FET được chia làm hai loại là JFET và MOSFET có nguyên tắc hoạt động gần giống nhau. Cấu trúc của JFET kênh p được hiển thị phía bên dưới. Trong JFET kênh p, hạt mang điện tích phần nhiều đi từ cực nguồn đến cực máng. Cực nguồn và cực máng được ký hiệu là S và D.

Cực cổng được kết nối ở cơ chế phân cực nghịch với nguồn điện áp để sở hữu thể hình thành lớp suy giảm trên các vùng của cổng và kênh mà dòng điện tích chảy qua. Bất kỳ khi nào điện áp nghịch trên cực cổng được tăng lên, lớp suy giảm sẽ tăng lên. Vì vậy, nó có thể ngăn dòng điện từ cực nguồn đến cực máng. Vì vậy, bằng phương pháp thay đổi điện áp tại cực cổng, dòng điện từ cực nguồn đến cực cống có thể được kiểm soát.

3. So sánh BJT và FET

Bạn cũng có thể tham khảo bảng thông tin sau này để dễ dàng so sánh:

4. Nên sử dụng BJT hay FET?

Thông thường, BJT sẽ phù hợp hơn với điều khiển và tinh chỉnh LED công suất thấp hoặc các thiết bị từ MCU vì BJT chuyển đổi nhanh hơn so với MOSFET. Lý do vì BJT có dung điện thấp trên chân điều khiển và tinh chỉnh.

Ứng dụng của BJT là gì?

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

Mong là nội dung bài viết này đã hỗ trợ bạn làm rõ hơn về BJT và những khái niệm liên quan khác. Đừng ngại cho Antshome một thẩm định hoặc phản hồi phía bên dưới nếu như khách hàng thấy hữu ích nhé!

tin tức liên hệ với Antshome:

• Địa chỉ: 528/5/112 Điện Biên Phủ Phường 11 Quận 10, TP. TP.Sài Gòn
• Giờ thao tác làm việc: 8:00AM – 9:00PM
• Hotline: 091.692.1080
• Thư điện tử: support@antshome.vn
• Tiktok: https://www.tiktok.com/@antshome.vn
• Facebook: https://www.facebook.com/antshome.vn
• Instagram: https://www.instagram.com/antshome.vn/
• Youtube: https://www.youtube.com/c/ANTSHOMEYOURHOMEMAINTENANCETECHNICAL