Bài 3 - Transistor lưỡng cực (Bipolar Junction Transistor)

[tung]

3-3-2 Đặc tính ngõ ra B chungBây giờ ta thử một thí nghiệm trong đó dòng collector (dòng ngõ ra) được đo khi thay đổi [SUB][/SUB] (điện áp ngõ ra) tương ứng với một giá trị dòng emitter (dòng ngõ vào) cố định. Hình 3-12 vẽ sơ đồ mạch và qui trình có thể được dùng trong thí nghiệm cho một transistor NPN. Lưu ý là sơ đồ mạch trong hình 3-12 không phải là một mạch thực tế, mạch này chỉ được sử dụng để xây dựng đặc tuyến cho transistor. Các mạch transistor thực tế phải chứa các điện trở phân cực, do đó, điện áp ngõ vào và ngõ ra của transistor khác với các nguồn điện áp phân cực trong mạch. Tuy nhiên, đến lúc này ta chỉ tập trung vào việc tìm hiểu sự liên quan giữa dòng điện và điện áp của linh kiện, chưa cần phải quan tâm nhiều đến các mạch phân cực bên ngoài. Khi [SUB][/SUB] được vẽ theo [SUB][/SUB] với các giá trị [SUB][/SUB] khác nhau, chúng ta có họ đặc tuyến được trình bày trong hình 3-13. Chúng được gọi là họ đặc tuyến ngõ ra của cấu hình CB.


Đầu tiên, trong hình 3-13, ta có thể thấy là mỗi đặc tuyến bắt đầu tại [SUB][/SUB], sau đó tăng lên rất nhanh đối với những thay đổi nhỏ của [SUB][/SUB]. Vì [SUB][/SUB] được giữ cố định nên điều này cũng đồng nghĩa với việc tỉ số [SUB][/SUB] cũng gia tăng. Ta đã biết [SUB][/SUB], như vậy [SUB][/SUB] không phải là một hằng số. [SUB][/SUB] sẽ bắt đầu từ 0 sau đó tăng dần khi [SUB][/SUB] tăng. Lý do là vì chỉ một phần rất nhỏ của các hạt dẫn phát đi từ cực E sẽ đến được cực C cho đến khi điện áp phân cực ngược [SUB][/SUB] đủ lớn để gia tốc cho các hạt dẫn này vượt qua miền nền B. Khi [SUB][/SUB] đang có giá trị âm thì chuyển tiếp [SUB][/SUB] đang phân cực thuận, nên dòng điện [SUB][/SUB] lúc này phụ thuộc trực tiếp vào [SUB][/SUB]. Quá trình này tiếp tục xảy ra cho đến khi [SUB][/SUB] không còn phân cực thuận chuyển tiếp [SUB][/SUB]. Vùng tương ứng với [SUB][/SUB] âm được gọi là vùng bão hòa (saturation). Một transistor được gọi là bị bão hòa khi cả [SUB][/SUB] và [SUB][/SUB] đều được phân cực thuận.
Một khi [SUB][/SUB] đủ lớn để đảm bảo là phần lớn hạt dẫn đi vào được trong miền thu thì với một giá trị [SUB][/SUB] cố định, dòng collector duy trì ở một giá trị không đổi, độc lập với giá trị [SUB][/SUB]. Trong đặc tuyến ta cũng có thể thấy giá trị của [SUB][/SUB] khi là hằng số thì xấp xỉ với [SUB][/SUB]. Điều này cho thấy giá trị [SUB][/SUB] rất gần với 1 và là một hằng số. Vùng này được gọi là vùng tích cực (active). Trong vùng tích cực này, BJT có những đặc tính như ta đã phân tích trong phần trước.
Trong đặc tuyến còn có một vùng khác, vùng này tương ứng với vùng nằm dưới đường đặc tuyến ứng với [SUB][/SUB] và được gọi là vùng tắt (cutoff). Đặc tuyến này nằm rất gần với trục hoành, vì khi này chuyển tiếp [SUB][/SUB] bị hở mạch nên dòng điện [SUB][/SUB] chỉ là dòng điện ngược do phân cực ngược trên [SUB][/SUB] gây ra. Đó chính là dòng [SUB][/SUB] như ta đã thấy ở phần trước. Một transistor làm việc trong vùng tắt khi cả hai chuyển tiếp đều bị phân cực ngược.