3-2-1 Dòng ngược [SUB]
[/SUB]Trong chương 2 ta đã biết là nếu một chuyển tiếp PN bị phân cực ngược thì trong chuyển tiếp xuất hiện một dòng điện ngược rất nhỏ. Khi điện áp phân cực ngược tăng dần thì dòng ngược này tiến tới giá trị bão hòa [SUB]
[/SUB]. Vì chuyển tiếp [SUB]
[/SUB] bị phân cực ngược nên cũng xuất hiện dòng điện ngược, dòng điện này cùng chiều với dòng collector tạo ra do các hạt dẫn từ miền phát phun vào miền nền. Do đó, dòng collector tổng cộng sẽ là tổng của dòng do hạt dẫn được phun vào miền nền và dòng ngược.
Nếu ta giả sử là điện áp phân cực thuận [SUB]
[/SUB] được hở mạch và [SUB]
[/SUB] vẫn duy trì phân cực ngược như hình 3-8 thì vẫn có dòng điện qua cực thu, đó chính là dòng ngược. Dòng điện ngược này được ký hiệu là [SUB]
[/SUB] do nó có chiều từ collector đến base khi hở mạch (Open) cực phát. Như vậy khi BJT ở điều kiện hoạt động bình thường ta có:
[SUB]
[/SUB] (3-2)
với [SUB]
[/SUB] là thành phần dòng cực thu do các hạt dẫn phun từ miền phát vào miền nền gây ra.
Một thông số quan trọng của transistor là [SUB]
[/SUB], được định nghĩa bằng tỉ số của dòng collector, do các hạt dẫn được phun vào miền nền gây ra, so với dòng emitter:
[SUB]
[/SUB] (3-3)
Thông số [SUB]
[/SUB] xác định phần dòng emitter tồn tại sau khi đi qua được miền nền và trở thành dòng collector. Rõ ràng [SUB]
[/SUB] luôn luôn nhỏ hơn 1. Nói chung, ta luôn muốn [SUB]
[/SUB] càng lớn (càng gần 1) càng tốt. Điều đó có nghĩa là ta muốn transistor có dòng base càng nhỏ càng tốt để [SUB]
[/SUB] xấp xỉ [SUB]
[/SUB]. Giá trị thông thường của [SUB]
[/SUB] nằm trong khoảng [SUB]
[/SUB] đến [SUB]
[/SUB].
Từ biểu thức 3-3 ta có [SUB]
[/SUB]. Do đó:
[SUB]
[/SUB] (3-4)
Biểu thức này chứng tỏ là dòng collector tổng cộng bằng một phần của dòng emitter đi qua được miền nền cộng với dòng do bản thân phân cực ngược trên [SUB]
[/SUB] gây ra.
Trong các transistor ngày nay, đặc biệt là đối với silicon, [SUB]
[/SUB] rất nhỏ nên có thể bỏ qua trong hầu hết các ứng dụng thực tế. Tuy nhiên, cần phải nhớ là [SUB]
[/SUB] thực ra chính là dòng điện ngược của chuyển tiếp PN. Dòng ngược này phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ và điện áp phân cực ngược. Vì chuyển tiếp [SUB]
[/SUB] của transistor thường được phân cực ngược với một điện áp khoảng vài volts hoặc hơn nữa nên giá trị của [SUB]
[/SUB] thường xấp xỉ dòng ngược bão hòa [SUB]
[/SUB]. Khi nhiệt độ tăng [SUB]
[/SUB], giá trị của [SUB]
[/SUB] tăng gấp đôi do đó [SUB]
[/SUB] cũng chịu cùng một ảnh hưởng.
Trong transistor, ngoài dòng ngược [SUB]
[/SUB], transistor còn có dòng rò (
leakage current) chảy ngoài bề mặt transistor thường có giá trị lớn hơn dòng ngược rất nhiều. Trong các transistor silicon, dòng rò này gần như chi phối hoàn toàn sự thay đổi theo nhiệt độ của dòng ngược.
Vì [SUB]
[/SUB] rất nhỏ nên ta có thể viết
[SUB]
[/SUB] (3-5)
Ví dụ 3-1
Dòng cực phát của một transistor NPN là [SUB]
[/SUB]. Nếu [SUB]
[/SUB] hạt dẫn bị tái hợp trong miền nền và dòng rò là [SUB]
[/SUB]. Tìm (1) dòng base, (2) dòng collector, (3) giá trị chính xác của [SUB]
[/SUB] và (4) giá trị xấp xỉ của [SUB]
[/SUB] khi bỏ qua dòng rò.
Hướng dẫn
1.
[SUB]
[/SUB]
2. Từ biểu thức 3-1, [SUB]
[/SUB]
3. Từ biểu thức 3-2, [SUB]
[/SUB]
Dùng 3-3, [SUB]
[/SUB]
4. Dùng biểu thức xấp xỉ 3-5,
